原標(biāo)題：無人駕駛?cè)绾胃兄?無人駕駛?cè)绾味ㄎ?

無人駕駛汽車主要通過以下方式感知和定位：

感知

無人駕駛汽車通過車載傳感器來實(shí)現(xiàn)“聽”和“看”，從而感知周圍環(huán)境。這些傳感器主要包括攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波傳感器以及聽覺傳感器。

1. 攝像頭：攝像頭采集圖像，并將圖像轉(zhuǎn)換為二維數(shù)據(jù)。通過圖像匹配算法，可以識(shí)別行駛過程中的車輛、行人、交通標(biāo)志等。攝像頭獲取的圖像信息量大，且成本相對(duì)較低，但受光線、天氣影響較大，在復(fù)雜交通環(huán)境下可能存在目標(biāo)檢測(cè)困難的問題。

2. 毫米波雷達(dá)：毫米波雷達(dá)通過發(fā)射無線電信號(hào)并接收反射信號(hào)來測(cè)定汽車車身周圍的物理環(huán)境信息，如汽車與其他物體之間的相對(duì)距離、相對(duì)速度、角度、運(yùn)動(dòng)方向等。毫米波雷達(dá)不受天氣狀況限制，穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng)，具有全天候、全天時(shí)的工作特性，且探測(cè)距離遠(yuǎn)、探測(cè)精度高。但毫米波雷達(dá)精度相對(duì)較低，可視范圍的角度偏小，且對(duì)金屬表面非常敏感，可能產(chǎn)生誤判。

3. 激光雷達(dá)：激光雷達(dá)可以創(chuàng)建周圍環(huán)境的點(diǎn)云表征，提供攝像頭難以提供的一些信息，如距離和高度。激光雷達(dá)使用激光來測(cè)量自身與環(huán)境中的物體之間的距離，通過構(gòu)建環(huán)境的視覺表征來幫助無人駕駛汽車感知周圍環(huán)境。激光雷達(dá)可以獲得極高的角度、距離和速度分辨率，但成本相對(duì)較高。

4. 超聲波傳感器：超聲波傳感器多用于測(cè)距，其基本原理是通過測(cè)量超聲波發(fā)射脈沖和接收脈沖的時(shí)間差，結(jié)合空氣中超聲波的傳輸速度來計(jì)算相對(duì)距離。超聲波測(cè)距對(duì)惡劣天氣不敏感，穿透性強(qiáng)、衰減小，且對(duì)外界電磁場(chǎng)不敏感。但超聲波測(cè)距速度相對(duì)較慢，且無法測(cè)量方位，應(yīng)用領(lǐng)域受限。

5. 聽覺傳感器：聽覺傳感器用于感知環(huán)境中的聲音信息，如喇叭、警笛等。通過麥克風(fēng)陣列采集車體內(nèi)部及外界環(huán)境中的聲音信息，智能駕駛車輛可以對(duì)環(huán)境中的聲音有所感知并做出反應(yīng)。

這些傳感器共同工作，為無人駕駛汽車提供了豐富的環(huán)境感知信息。

定位

無人駕駛汽車的定位方法主要包括衛(wèi)星定位、磁感應(yīng)定位、慣性導(dǎo)航定位以及基于視覺或激光的地圖信息匹配定位等。

1. 衛(wèi)星定位：衛(wèi)星定位是一種絕對(duì)姿態(tài)測(cè)量方法，如全球定位系統(tǒng)（GPS）。GPS通過人造地球衛(wèi)星進(jìn)行無線電導(dǎo)航和定位，可以提供目標(biāo)的地理位置、車行速度及時(shí)間信息。但GPS存在定位精度和更新頻率的問題，民用的GPS精度通常在幾米范圍內(nèi)，且更新頻率較低（約10Hz），對(duì)于無人駕駛汽車來說可能不夠精確和及時(shí)。因此，無人駕駛汽車通常會(huì)結(jié)合其他定位方法來提高定位精度和實(shí)時(shí)性。

2. 磁感應(yīng)定位：磁感應(yīng)定位通過在車道上安裝磁釘并記錄磁釘?shù)慕^對(duì)位置來實(shí)現(xiàn)。車輛運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)車輛經(jīng)過的磁釘可以檢測(cè)車輛相對(duì)磁釘?shù)奈恢?，進(jìn)而獲取車輛的定位信息。這種方法成本相對(duì)較低，但需要在車道上安裝磁釘，實(shí)施起來可能較為困難。

3. 慣性導(dǎo)航定位：慣性導(dǎo)航定位利用慣性測(cè)量單元（IMU）通過汽車的初始速度、加速度和初始位置來計(jì)算汽車的位置和速度。IMU由加速度計(jì)和陀螺儀構(gòu)成，可以測(cè)量汽車的運(yùn)動(dòng)形態(tài)和姿態(tài)。慣性導(dǎo)航定位更新頻率高，但存在誤差累積的問題，因此通常需要與其他定位方法結(jié)合使用。

4. 基于視覺或激光的地圖信息匹配定位：這種方法通過構(gòu)建的局部高精度地圖來實(shí)現(xiàn)在局部環(huán)境中的相對(duì)高精度定位。無人駕駛汽車將傳感器所感知的內(nèi)容與地圖上所顯示的內(nèi)容進(jìn)行比較和匹配，從而確定自身位置。這種方法可以提供較高的定位精度，但需要預(yù)先構(gòu)建高精度地圖，并且對(duì)于復(fù)雜環(huán)境的變化可能需要實(shí)時(shí)更新地圖信息。

綜上所述，無人駕駛汽車通過車載傳感器感知周圍環(huán)境，并通過多種定位方法結(jié)合使用來確定自身位置。這些感知和定位技術(shù)為無人駕駛汽車的安全行駛提供了重要保障。