غرفة المعايرة الذكية لجهاز رادار المركبات متعددة المستشعرات

تعد معايرة المركبات ذاتية القيادة خطوة حاسمة في تقنيات القيادة الذاتية والروبوتات. ببساطة، تحدد المعايرة العلاقات الهندسية والرياضية بين أجهزة الاستشعار المختلفة للمركبة ذاتية القيادة، وكذلك بين أجهزة الاستشعار ونظام الإحداثيات الخاص بالمركبة. ستؤدي المعايرة غير الدقيقة إلى إساءة تقدير السيارة أو انحرافها عن مسارها، مما يؤدي إلى فشل الملاحة أو حتى الاصطدامات.

تنقسم معايرة المركبات المستقلة بشكل أساسي إلى ثلاث فئات: معايرة المعلمات الجوهرية للمستشعر، ومعايرة المعلمات الخارجية للمستشعر (المعايرة المشتركة)، ومعايرة الهيكل/الحركية.

1. معايرة المعلمة الجوهرية للمستشعر

تتناول معايرة المعلمات الجوهرية دقة المستشعر نفسه ويتم إجراؤها عادةً بشكل مستقل في المصنع أو قبل التثبيت.

① الغرض من معايرة المعلمات الجوهرية للكاميرا:للحصول على الطول البؤري للكاميرا، والنقطة الرئيسية، ومعلمات التشوه (لإزالة التشوه البرميلي والوسادي من عين السمكة أو العدسات العادية).

الطريقة الشائعة:طريقة معايرة Zhang Zhengyou (باستخدام لوحة الشطرنج أو لوحة معايرة النقاط، والتقاط صور متعددة من زوايا مختلفة).

② الغرض من معايرة المعلمة الجوهرية IMU (وحدة القياس بالقصور الذاتي):لتحديد التحيز وعامل القياس والضوضاء لمقياس التسارع والجيروسكوب.

الطريقة الشائعة:تحليل تباين ألين الساكن، اختبار الدوران متعدد المواضع.

2. معايرة المعلمة الخارجية للمستشعر

تتناول معايرة المعلمات الخارجية العلاقات الموضعية بين أجهزة الاستشعار وبين أجهزة الاستشعار وجسم السيارة (لحظة الدوران النسبية المكانية R ومتجه الترجمة T)، وهو أساس دمج أجهزة الاستشعار المتعددة.

① الكاميرا وتقنية LiDAR

الهدف: محاذاة السحابة النقطية ثلاثية الأبعاد من LiDAR مع أبعاد البكسل للصورة ثنائية الأبعاد من الكاميرا، لتحقيق "تلوين السحابة النقطية" أو "إضافة عمق للصورة".

الطريقة: المعايرة المستندة إلى الهدف: يتم وضع لوحة معايرة في المشهد، ويتم استخراج نقاط زاوية رقعة الشطرنج في الصورة ومستويات الحافة في سحابة النقطة. يتم حل المعلمات الخارجية باستخدام خوارزميات التحسين.

المعايرة غير المستهدفة (عبر الإنترنت): يتم استخدام الحواف وخطوط البناء في البيئة الطبيعية لمطابقة تدرج الصورة مع شدة حافة السحابة النقطية.

② LiDAR والملاحة بالقصور الذاتي/جسم المركبة

الهدف: تحويل البيانات المقاسة بواسطة LiDAR إلى مركز السيارة (عادةً مركز المحور الخلفي أو مركز IMU) لضمان عدم انحراف رسم الخرائط وتحديد الموقع.

الطريقة: تقوم المركبة بالدوران على شكل ثمانية أو القيادة في خط مستقيم أو الدوران في مكان ما داخل الأفق أو في تضاريس محددة. يتم حساب الوضع النسبي من خلال مطابقة ميزات السحابة النقطية مع المسار المتكامل لـ IMU.

③ معايرة LiDAR المتعددة

الغرض: عندما تحتوي السيارة على عدة أجهزة LiDAR (على سبيل المثال، جهاز LiDAR رئيسي واحد + جهازي LiDAR للنقاط العمياء)، قم بدمج السحب النقطية معًا لتكوين رؤية كاملة بزاوية 360 درجة.

الطريقة: استخراج السمات المشتركة (مثل الأرض والجدران) من المناطق المتداخلة واستخدام خوارزمية ICP (النقطة التكرارية الأقرب) للتسجيل.

3. الهيكل والمعايرة الحركية

تعالج معايرة الهيكل دقة المحركات وعدادات السرعة على العجلات، مما يمنع السيارة من "الاعتقاد بأنها سارت مترًا واحدًا في حين أنها سارت نصف متر فقط".

قطر العجلة ومعايرة المسار: معايرة نصف القطر الفعال الفعلي r لعجلتي القيادة والمسافة الفعلية W بين العجلات على كلا الجانبين.

عداد المسافات والمعلمات الخارجية IMU/LiDAR

الطريقة: اجعل السيارة تسير مسافة مستقيمة أو تدور 360 درجة في مكانها، وقارن البيانات المسجلة بواسطة عداد سرعة العجلة مع الإزاحة المطلقة والزاوية المقاسة بواسطة LiDAR/INS، وقم بتصحيح عامل قياس عداد سرعة العجلة.