據(jù)外媒報(bào)道，全球范圍內(nèi)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)導(dǎo)航都得到了完善，但是在自動(dòng)駕駛汽車(chē)真正普及之前，首先需要解決一系列問(wèn)題。其中之一就是惡劣的天氣條件，可能會(huì)影響到目前自動(dòng)駕駛汽車(chē)使用的傳感器技術(shù)，此類(lèi)傳感器技術(shù)可以確定車(chē)輛位置以及車(chē)輛在其他移動(dòng)物體中的位置。而Geophysical Survey Systems(GSSI)研發(fā)的一項(xiàng)名為T(mén)erraVision的技術(shù)采用探地雷達(dá)，可以改善自動(dòng)駕駛汽車(chē)的導(dǎo)航。
GSSI公司工程副總裁David Cist博士表示，與普通的AR傳感器不同，探地雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)在于不受天氣條件影響。“沾上雨水、霧和泥漿，或者車(chē)窗變臟，會(huì)擾亂信號(hào)，傳感器就會(huì)失靈。雪會(huì)將道路覆蓋，將車(chē)道油漆、道路標(biāo)志和其他用于導(dǎo)航的標(biāo)志遮蓋。雖然，除了天氣影響，如果沒(méi)有建筑物或樹(shù)木遮擋，GPS的導(dǎo)航效果也很好。但是，夜間條件，特別是下雨的夜晚會(huì)對(duì)導(dǎo)航造成挑戰(zhàn)。此外，季節(jié)變化將地圖改變也對(duì)導(dǎo)航造成很大的影響。”
創(chuàng)建地下數(shù)字指紋
GSSI的LGPR技術(shù)(Localizing ground-penetrating radar，定位探地雷達(dá))通過(guò)將無(wú)線電波發(fā)送至地面，在地下創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字指紋，用于定位配備了TerraVision的車(chē)輛。由于電波能夠穿透地下三米，而且會(huì)反射巖石、樹(shù)根、土壤和管道。反射回來(lái)的信號(hào)將用于構(gòu)建地下情況的3D地圖。將此類(lèi)圖像拼接在一起就創(chuàng)建了一個(gè)完整的3D指紋，任何配備了LGPR技術(shù)的車(chē)輛都可以采用該指紋來(lái)確定自己的位置。此外，創(chuàng)建完整的地上和地下地圖，提高了自動(dòng)駕駛汽車(chē)在任何條件下都能定位和導(dǎo)航的可能性。
幾乎所有的自動(dòng)駕駛汽車(chē)導(dǎo)航都需要依賴(lài)攝像頭和激光雷達(dá)創(chuàng)建的3D地圖。然后，自動(dòng)駕駛汽車(chē)配備的攝像頭和激光雷達(dá)傳感器可采用包含道路標(biāo)記、街道標(biāo)志、建筑物和其他知道位置的地圖用于定位。TerraVision也是一樣，只是生成的3D地圖是有關(guān)地下的。采用此類(lèi)地圖，任何配備TerraVision的車(chē)輛都知道自己的地理位置。當(dāng)配備了TerraVision的車(chē)輛能夠在參考地圖上找到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)或指紋，就可知道自己的位置。當(dāng)車(chē)輛移動(dòng)，下一份數(shù)據(jù)可能重新在地圖中找到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。每匹配一次，就可以計(jì)算出車(chē)輛的前進(jìn)方向和速度，從而追蹤車(chē)輛。與其他地圖一樣，TerraVision參考地圖需要以某種方式進(jìn)行地理定位，要么通過(guò)一臺(tái)精確的GPS，或者整合至其他地面地圖，從而形成一個(gè)強(qiáng)大的導(dǎo)航系統(tǒng)，以減少失效。
性能測(cè)試
麻省理工學(xué)院(MIT)多年的實(shí)驗(yàn)證明了LGPR技術(shù)的潛力。現(xiàn)在，GSSI通過(guò)更快的硬件、更智能的軟件以及尺寸更小的機(jī)械設(shè)計(jì)改進(jìn)了其性能。GSSI重新設(shè)計(jì)了射頻切換，將功耗減少了4倍，電波發(fā)射減少了100倍以上，顯著縮小了尺寸，使其更能夠不受天氣影響，性能也得到改善。在今年6月下旬，在馬薩諸塞州Devens 的一個(gè)閉環(huán)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，TerraVision被成功集成至L2自動(dòng)駕駛測(cè)試車(chē)中。L2自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要駕駛員坐在駕駛座，以隨時(shí)控制汽車(chē)，不過(guò)L2系統(tǒng)可以控制轉(zhuǎn)向和加速。
考慮到美國(guó)FCC(聯(lián)邦通信委員會(huì))的限制具不確定性，全球多家公司(包括兩家致力于自動(dòng)駕駛導(dǎo)航的大型日本和德國(guó)公司)要求GSSI開(kāi)發(fā)和測(cè)試LGPR，GSSI最初決定將重點(diǎn)放在海外。今年年底，GSSI在德國(guó)對(duì)LGPR技術(shù)的性能測(cè)試將可以確定該技術(shù)是否有效。
準(zhǔn)確性
憑借積累多年的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和數(shù)據(jù)，GSSI可以證明十幾年來(lái)，GPR地圖仍絕對(duì)可靠，而且GSSI擁有的地球物理學(xué)經(jīng)驗(yàn)也可以確保LGPR地圖穩(wěn)定且可靠。LGPR測(cè)試顯示，在以高速公路速度行駛時(shí)，車(chē)道內(nèi)定位精度約為4cm，與其他自動(dòng)駕駛汽車(chē)導(dǎo)航傳感器的精度相當(dāng)。例如，GPS導(dǎo)航精度為30cm，城市、森林和隧道除外。而激光雷達(dá)、雷達(dá)、攝像頭等其他傳感器可以掃描地面及周?chē)h(huán)境的特征，精度約為10cm，但是此種導(dǎo)航很容易就被雨、雪、灰塵、霧甚至落葉破壞。
為自動(dòng)駕駛汽車(chē)導(dǎo)航添加LGPR技術(shù)，能夠抵償危及生命的傳感器失效的情況。如果國(guó)際LGPR現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試可以證實(shí)MIT和GSSI的結(jié)果，對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)巨大的勝利，因?yàn)橛绊懹脩?hù)對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)接受度的因素就是自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要在所有條件下都能夠無(wú)故障地定位。所有傳感器都有局限性，TerraVision也不例外。不過(guò)，如果自動(dòng)駕駛汽車(chē)要達(dá)到L3，其配備的傳感器就必須能夠在所有條件下彌補(bǔ)彼此的不足。
