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GGSI研发新技术 采用探地雷达改善自动驾驶汽车导航
栏目分类:技术文章   发布日期:2019-11-26   浏览次数:

凭借积累多年的专业知识和数据,GSSI可以证明十几年来,GPR地图仍绝对可靠,而且GSSI拥有的地球物理学经验也可以确保LGPR地图稳定且可靠。LGPR测试显示,在以高速公路速度行驶时,车道内定位精度约为4cm,与其他自动驾驶汽车导航传感器的精度相当。例如,GPS

  凭借积累多年的专业知识和数据,GSSI可以证明十几年来,GPR地图仍绝对可靠,而且GSSI拥有的地球物理学经验也可以确保LGPR地图稳定且可靠。LGPR测试显示,在以高速公路速度行驶时,车道内定位精度约为4cm,与其他自动驾驶汽车导航传感器的精度相当。例如,GPS导航精度为30cm,城市、森林和隧道除外。而激光雷达、雷达、摄像头等其他传感器可以扫描地面及周围环境的特征,精度约为10cm,但是此种导航很容易就被雨、雪、灰尘、雾甚至落叶破坏。

  GSSI公司工程副总裁David Cist博士表示,与普通的AR传感器不同,探地雷达的优点在于不受天气条件影响。“沾上雨水、雾和泥浆,或者车窗变脏,会扰乱信号,传感器就会失灵。雪会将道路覆盖,将车道油漆、道路标志和其他用于导航的标志遮盖。虽然,除了天气影响,如果没有建筑物或树木遮挡,GPS的导航效果也很好。但是,夜间条件,特别是下雨的夜晚会对导航造成挑战。此外,季节变化将地图改变也对导航造成很大的影响。”

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  据麦姆斯咨询此前报道,2018年9月,美国初创公司WaveSense为其军转民探地雷达(GPR)技术完成了一笔总额300万美元的种子轮融资,其探地雷达是专注于地表以下特征测绘的另一种自动驾驶技术。WaveSense称通过扫描地下特征(在道路表面下方3米深处)提取的数据比激光雷达或光学摄像头获取的环境数据更可靠,因为后者很可能受到快速变化的天气条件以及城市景观的影响。尽管如此,这项新颖的传感技术仍然存在一定的争议,因为它可能会进一步增加自动驾驶汽车的成本,而且地下探测数据还有待广泛收集,以使其更具商业意义。不过,恰恰相反,WaveSense联合创始人兼首席执行官Tarik Bolat并不这样认为

  几乎所有的自动驾驶汽车导航都需要依赖摄像头和激光雷达创建的3D地图。然后,自动驾驶汽车配备的摄像头和激光雷达传感器可采用包含道路标记、街道标志、建筑物和其他知道位置的地图用于定位。TerraVision也是一样,只是生成的3D地图是有关地下的。采用此类地图,任何配备TerraVision的车辆都知道自己的地理位置。当配备了TerraVision的车辆能够在参考地图上找到对应的数据或指纹,就可知道自己的位置。当车辆移动,下一份数据可能重新在地图中找到对应的数据。每匹配一次,就可以计算出车辆的前进方向和速度,从而追踪车辆。与其他地图一样,TerraVision参考地图需要以某种方式进行地理定位,要么通过一台精确的GPS,或者整合至其他地面地图,从而形成一个强大的导航系统,以减少失效。

  美国电动车大厂特斯拉(Tesla)不久前推出了一种最新的“Smart Summon”自动停车/召唤车辆功能,虽然这可能只是个噱头,但其他车厂显然认为这种能让驾驶人透过智能型手机在远程把停在某处的车子叫来的点子很酷,事实上他们也在想方设法超越Elon Musk例如德国车厂Daimler已经与伙伴Bosch连手推出一个获德国官方批准的自动停车/召唤服务;同时有一家名为WaveSense的美国新创公司,开发了一种利用探地雷达(ground radar)的创新技术,让车厂能用来为车辆打造自动召唤功能,而且能用在Tesla的Smart Summon无法发挥作用的地方。虽然Smart Summon能让Tesla的车子自动导航到一个停车位

  考虑到美国FCC(联邦通信委员会)的限制具不确定性,全球多家公司(包括两家致力于自动驾驶导航的大型日本和德国公司)要求GSSI开发和测试LGPR,GSSI最初决定将重点放在海外。今年年底,GSSI在德国对LGPR技术的性能测试将可以确定该技术是否有效。

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  为自动驾驶汽车导航添加LGPR技术,能够抵偿危及生命的传感器失效的情况。如果国际LGPR现场测试可以证实MIT和GSSI的结果,对于自动驾驶汽车行业来说,就是一个巨大的胜利,因为影响用户对自动驾驶汽车接受度的因素就是自动驾驶汽车需要在所有条件下都能够无故障地定位。所有传感器都有局限性,TerraVision也不例外。不过,如果自动驾驶汽车要达到L3,其配备的传感器就必须能够在所有条件下弥补彼此的不足。(文中图片均来自

  据外媒报道,全球范围内的自动驾驶汽车导航都得到了完善,但是在自动驾驶汽车真正普及之前,首先需要解决一系列问题。其中之一就是恶劣的天气条件,可能会影响到目前自动驾驶汽车使用的传感器技术,此类传感器技术可以确定车辆位置以及车辆在其他移动物体中的位置。而Geophysical Survey Systems(GSSI)研发的一项名为TerraVision的技术采用探地雷达,可以改善自动驾驶汽车的导航。

  麻省理工学院(MIT)多年的实验证明了LGPR技术的潜力。现在,GSSI通过更快的硬件、更智能的软件以及尺寸更小的机械设计改进了其性能。GSSI重新设计了射频切换,将功耗减少了4倍,电波发射减少了100倍以上,显著缩小了尺寸,使其更能够不受天气影响,性能也得到改善。在今年6月下旬,在马萨诸塞州Devens 的一个闭环现场试验中,TerraVision被成功集成至L2自动驾驶测试车中。L2自动驾驶汽车需要驾驶员坐在驾驶座,以随时控制汽车,不过L2系统可以控制转向和加速。

  据外媒报道,WaveSense公司宣布将其获得专利的军用探地雷达(GPR)进行商业化,该雷达通过让自动驾驶车辆精确地保持在车道内,显著提高了道路导航的安全性和精确度。该公司正与汽车和技术领域的全球领先企业进行几个技术试点项目,目前,其3百万美元的种子期融资马上就要结束了,该轮融资由Rhapsody Venture Partners领投。WaveSense的技术通过发送电磁脉冲到地面,并利用地面的反射特征生成一张底图。探地雷达测量物体反射以及地底深处土壤特性的变化,包括管道、植物根部、岩石和土壤。因为每一寸道路都有独特的底下构成,WaveSense得以构建一个高度精确的地图。自动驾驶车辆目前所使用的系统主要依赖GPS、激光雷达

  传统野外探地雷达测试仪采用铅酸电池作为移动备用电源,由于铅酸电池自身能量密度低,质量重、倍率放电效率低,非环保等缺点,已经无法满足现代便携式工业仪器设备所需备用电源的需求。由于锂电池组具备高能量比、轻质量、小体积、高循环寿命、高安全、高电压一致性等独特的优点,已经在众多工业仪器设备领域成为替代铅酸电池首选。 一、探地雷达测试仪备用电源要求: 探地雷达测试仪具有高工作电压、长时间及特殊环境温度的要求,在锂电池电芯方面采用国内一线品牌的比克长寿命锂电芯,用6串8并组合实现客户相关参数需求。在锂电池保护电路保护方面,采用6串精工硬件保护电路+6串充电平衡电路,以实现成品锂电池的最大过流25A,持续放电电流8A,充电

  GSSI的LGPR技术(Localizing ground-penetrating radar,定位探地雷达)通过将无线电波发送至地面,在地下创建一个数字指纹,用于定位配备了TerraVision的车辆。由于电波能够穿透地下三米,而且会反射岩石、树根、土壤和管道。反射回来的信号将用于构建地下情况的3D地图。将此类图像拼接在一起就创建了一个完整的3D指纹,任何配备了LGPR技术的车辆都可以采用该指纹来确定自己的位置。此外,创建完整的地上和地下地图,提高了自动驾驶汽车在任何条件下都能定位和导航的可能性。

  随着电子技术和计算机技术的迅速发展,几种商业化的探地雷达系统开始得到了初步应用,其中具有代表性的有加拿大探头及软件公司(SSI)的PulseEKKO系列、瑞典地质公司(SGAB)的RAMAC钻孔地质雷达系统、美国地球物理探测设备公司(GSSI)的SIR系统及日本应用地质株式会社(OYO)的Georadar系列等。但是,这些国外产品造价昂贵,且测量的局限性较大,严重地影响了它的普及。鉴于探地雷达具有广泛的用途对其进行了开发研制,目前已研制成功。由于篇幅限制,文中在此重点介绍数据采集部分和显示软件。 1 数据采集 在探地雷达数据采集试验中,所使用

  据麦姆斯咨询此前报道,2018年9月,美国初创公司WaveSense为其军转民探地雷达(GPR)技术完成了一笔总额300万美元的种子轮融资,其探地雷达是专注于地表以下特征测绘的另一种自动驾驶技术。WaveSense称通过扫描地下特征(在道路表面下方3米深处)提取的数据比激光雷达或光学摄像头获取的环境数据更可靠,因为后者很可能受到快速变化的天气条件以及城市景观的影响。尽管如此,这项新颖的传感技术仍然存在一定的争议,因为它可能会进一步增加自动驾驶汽车的成本,而且地下探测数据还有待广泛收集,以使其更具商业意义。不过,恰恰相反,WaveSense联合创始人兼首席执行官Tarik Bolat并不这样认为:“激光雷达,用于地表以上环境感知

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