发展自动驾驶有何瓶颈?地理信息测绘对自动驾驶有什么意义?

自动驾驶是现代社会的发展主题之一，自动驾驶在未来必将取代人工驾驶方式。为增进大家对自动驾驶的认识，本文将对发展自动驾驶遇到的定位技术瓶颈以及地理信息测绘对自动驾驶的意义予以介绍。如果你对自动驾驶具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、发展自动驾驶遇到的定位技术瓶颈

自动驾驶中的高精度定位技术，有绝对定位和相对定位之分。常见的激光雷达、摄像头、超声波雷达、毫米波雷达，都属于相对定位范畴;而GNSS(全球卫星导航系统)定位结合IMU惯性传感器的融合定位，能得到车辆所处的经纬度信息和当前的姿态信息，反映的是车辆在地球坐标系中的绝对位置，属于绝对定位。

但是，每一类定位传感器都有自己的优势，也有非常明显的缺陷。

例如激光雷达，它的测量精度、探测距离以及最终得出的结果都非常有保证，但是它成本高且部件易磨损，同时，在使用过程中比较容易受遮挡，也不能识别颜色文字图案等，导致量产能力弱。

再比如毫米波雷达，虽然在当前的自动驾驶方案中被应用的非常多，但它的问题是探测角度小，需要安装非常多的毫米波雷达，才能实现对车辆周边整体环境探测，实现精准定位。这套方案也存在成本高的问题。

超声波雷达的方案，当前很多泊车辅助功能都在用。但问题在于，它探测距离最多只能到3米，精度也很低。

视觉定位的方案主要通过摄像头实现，它是目前自动驾驶技术中比较主流的定位方案。这套方案的主要优势为成本低、可以识别文字颜色和图案等。但是，视觉定位的效果会受到环境光线的影响，在雨雪、大雾的情况下，定位效果也比较差。

GNSS卫星定位和惯性导航在车载导航方面的应用比较多。关于GNSS定位，主要优势是成本低、精度高。目前，基于千寻位置提供的差分服务，GNSS定位可以达到动态厘米级。

业内经常使用惯性导航和GNSS做融合，因为结合了惯性导航后，在GNSS信号丢失的情况下，车辆依然能够准确定位。但是，由于惯性导航依靠推算实现，时间一长累计误差就会比较明显，并且它需要得到一个比较准确的初始位置才可进行推算，一般不会作为单独的导航传感器存在，往往要搭配其他的传感器使用。

以上几种传感器各具优势及缺陷，在实际应用过程中很难找到一个各方面都兼顾的最优方案。

二、测绘地理信息给自动驾驶带来了什么

中国测绘科学研究院地理信息系统与地图学研究所所长翟亮告诉记者，在智能网联汽车产业快速发展过程中，测绘地理信息可以发挥诸多重要支撑作用。

一方面，发挥了“指南针”作用——车道级位置服务和路径导航。我国建成并投入运营的北斗卫星导航系统及其连续运行参考站(CORS)，可以为智能网联汽车实时提供厘米级的高精度位置信息，是车辆智能驾控所需的最基础信息之一。在这基础上，配合高精度地图完成车辆的路径导航功能，引导车辆安全、高效地到达目的地。

另一方面，提供了“一双慧眼”——近距离实时环境感知。智能网联汽车通过安装或集成卫星导航定位接收模块、惯性测量单元、摄像头、激光雷达等传感器，能够对车辆及周边道路设施的空间坐标、影像、点云及其属性信息等测绘地理信息数据进行近距离实时环境感知、信息采集、处理判断，以满足车辆智能驾控决策的根本需求。

同时，还形成了“专家知识”——长周期地理信息记忆。自动驾驶地图标注了所有道路特征和驾驶经验轨迹，特别是传统传感器看不到的地方，例如拐弯儿、上下坡的地方，能够为智能网联汽车构建一套完整的长周期地理信息记忆，无形中增强了车辆超视距感知能力，为车辆提供重要的先验信息与人类驾驶经验，弥补普通近距离传感器及模型训练的不足，减少对车端高算力的刚性需求，更好地满足智能驾控决策需求。

此外，智能网联汽车实时获取和更新的道路、场景等信息，也可以为基础测绘工作提供重要的数据来源，未来将实现智能驾驶和基础测绘工作的双向赋能。

随着智能网联汽车逐渐兴起而出现的自动驾驶地图，是实现自动驾驶的必要条件。不同于传统地图服务于人，自动驾驶地图的主要服务对象是车，精度更高、图层更多、内容更丰富。

据了解，自动驾驶地图绘制以及自动驾驶技术环境感知、行为决策、姿态控制和算法升级等离不开影像数据、卫星导航定位、惯性导航、激光雷达点云数据等地理信息数据。

中国科学院院士、中国工程院院士李德仁曾撰文指出，测绘遥感科学与信息科学不断与其他科学和技术交叉融合，提供各种方法进行时空数据采集、信息提取、网络管理、知识发现、空间感知认知和智能位置服务，形成了高精度位置与姿态测量、全球空天地一体化的非线性地球参考框架构建技术、星基导航增强技术、天地一体化网络通信技术(6G)、多源成像数据在轨处理技术、信息智能终端服务技术、时空信息资源调度与网络安全、通信导航遥感一体多功能卫星平台设计与研制等一系列关键核心技术，这些关键技术正直接或间接地支撑着智能驾驶技术的发展。

以上便是此次带来的自动驾驶相关内容，通过本文，希望大家对自动驾驶已经具备一定的了解。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!