無人系統(tǒng)駕控實踐：基于Autoware自動駕駛平臺

第1章 緒論 1
1.1 無人系統(tǒng)簡介 1
1.2 無人車與自動駕駛 3
1.3 主流的自動駕駛平臺 5
1.4 Autoware自動駕駛平臺框架 7
參考文獻 11
第2章 Autoware自動駕駛平臺的安裝 12
2.1 ROS的安裝 12
2.2 Docker的安裝 15
2.3 Autoware系統(tǒng)的安裝與配置 16
2.3.1 安裝protainer 16
2.3.2 導(dǎo)入鏡像 18
2.3.3 創(chuàng)建容器 20
2.3.4 啟動和編譯Autoware 24
第3章 傳感器的配置 27
3.1 相機簡介 27
3.1.1 相機的工作原理 27
3.1.2 相機的優(yōu)點與應(yīng)用 31
3.1.3 在Autoware中使用單目相機 32
3.2 雙目相機的配置 35
3.2.1 雙目相機的原理 35
3.2.2 雙目相機的應(yīng)用背景 37
3.2.3 安裝雙目相機的SDK驅(qū)動包 39
3.2.4 ROS中使用相機 44
3.2.5 Autoware中使用雙目相機 47
3.3 激光雷達的介紹 50
3.3.1 激光雷達的工作原理 51
3.3.2 激光雷達的優(yōu)點與應(yīng)用 51
3.3.3 激光雷達的性能度量 52
3.3.4 激光雷達的配置及使用 53
3.4 實驗：單目相機和激光雷達的聯(lián)合標定 59
3.4.1 單目相機內(nèi)參標定 59
3.4.2 單目相機-激光雷達聯(lián)合標定 62
3.5 毫米波雷達的配置 70
3.5.1 毫米波雷達的工作原理 70
3.5.2 毫米波雷達的安裝及測試 72
3.5.3 毫米波雷達的適配 74
3.5.4 適配過程中相關(guān)數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系 76
3.5.5 毫米波雷達在Autoware系統(tǒng)下的調(diào)試 77
3.5.6 遇到問題總結(jié) 81
3.6 北云RTK定位板的配置 82
3.6.1 RTK定位板的工作原理 82
3.6.2 RTK定位板的連接方式 83
3.6.3 配置基準站與流動站 84
3.6.4 配置數(shù)據(jù)傳輸單元（DTU） 85
3.6.5 配置無線串口通 87
3.6.6 獲取流動站的單點解 89
3.6.7 通過RTK技術(shù)得到固定解 89
3.6.8 A1板卡適配進Autoware 93
3.6.9 工控機增加USB設(shè)備的訪問權(quán)限 94
3.6.10 Autoware中查看板卡輸出的GNSS信息 96
參考文獻 98
第4章 Autoware自動駕駛平臺感知模塊使用 99
4.1 Autoware運行Yolov3進行目標檢測（vision_darknet_yolo3） 99
4.1.1 Yolov3簡介 100
4.1.2 Autoware中的實驗操作 102
4.2 Autoware運行歐幾里得聚類進行障礙物檢測 （lidar_edclidean_cluster_detect） 106
4.2.1 基于歐幾里得聚類的障礙物檢測原理 106
4.2.2 Autoware中的實驗操作 108
4.3 Autoware運行cnn-seg進行語義分割目標檢測 （lidar_cnn_baidu_detect） 110
4.3.1 cnn-seg簡介 110
4.3.2 Autoware中的具體操作 111
4.4 Autoware運行PointPillars進行3D快速目標檢測（lidar_point_pillars） 114
4.4.1 PointPillars 114
4.4.2 Autoware中的實驗操作 115
4.5 Autoware運行range_vision_fusion進行感知結(jié)果融合（range_ vision_fusion） 118
4.5.1 感知結(jié)果融合算法介紹 119
4.5.2 Autoware中的實驗操作 120
4.6 經(jīng)驗與總結(jié) 123
參考文獻 126
第5章 Autoware自動駕駛平臺定位模塊使用 128
5.1 概述 129
5.2 具體配置 131
5.2.1 設(shè)備組裝 131
5.2.2 天線桿臂配置 132
5.2.3 旋轉(zhuǎn)參數(shù)配置 134
5.2.4 旋轉(zhuǎn)參數(shù)校準 135
5.3 利用BY_Connect.exe上位機快速配置 136
5.4 Autoware下的適配操作 138
5.5 問題總結(jié) 142
第6章 Autoware自動駕駛平臺路徑規(guī)劃模塊使用 143
6.1 全局路徑規(guī)劃 144
6.2 局部路徑規(guī)劃 153
參考文獻 170
第7章 Autoware自動駕駛平臺跟蹤控制模塊使用 172
7.1 純跟蹤控制 173
7.2 模型預(yù)測控制 185
參考文獻 200
第8章 Autoware實踐案例：激光循跡 202
8.1 基于3D激光雷達的無人車自主循跡實驗設(shè)計 202
8.2 數(shù)據(jù)準備 203
8.2.1 錄制ROS包 203
8.2.2 制作點云地圖 207
8.2.3 錄制航跡點 212
8.3 啟動設(shè)備 218
8.4 加載轉(zhuǎn)換 218
8.5 自動循跡 221
附錄 專業(yè)術(shù)語的中英文對照 227