據(jù)外媒報(bào)道，全球范圍內(nèi)的自動駕駛汽車導(dǎo)航都得到了完善，但是在自動駕駛汽車真正普及之前，首先需要解決一系列問題。其中之一就是惡劣的天氣條件，可能會影響到目前自動駕駛汽車使用的傳感器技術(shù)，此類傳感器技術(shù)可以確定車輛位置以及車輛在其他移動物體中的位置。而Geophysical Survey Systems（GSSI）研發(fā)的一項(xiàng)名為TerraVision的技術(shù)采用探地雷達(dá)，可以改善自動駕駛汽車的導(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?！罢瓷嫌晁?、霧和泥漿，或者車窗變臟，會擾亂信號，傳感器就會失靈。雪會將道路覆蓋，將車道油漆、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，如果沒有建筑物或樹木遮擋，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對導(dǎo)航造成挑戰(zhàn)。此外，季節(jié)變化將地圖改變也對導(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)）通過將無線電波發(fā)送至地面，在地下創(chuàng)建一個數(shù)字指紋，用于定位配備了TerraVision的車輛。由于電波能夠穿透地下三米，而且會反射巖石、樹根、土壤和管道。反射回來的信號將用于構(gòu)建地下情況的3D地圖。將此類圖像拼接在一起就創(chuàng)建了一個完整的3D指紋，任何配備了LGPR技術(shù)的車輛都可以采用該指紋來確定自己的位置。此外，創(chuàng)建完整的地上和地下地圖，提高了自動駕駛汽車在任何條件下都能定位和導(dǎo)航的可能性。

幾乎所有的自動駕駛汽車導(dǎo)航都需要依賴攝像頭和激光雷達(dá)創(chuàng)建的3D地圖。然后，自動駕駛汽車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。采用此類地圖，任何配備TerraVision的車輛都知道自己的地理位置。當(dāng)配備了TerraVision的車輛能夠在參考地圖上找到對應(yīng)的數(shù)據(jù)或指紋，就可知道自己的位置。當(dāng)車輛移動，下一份數(shù)據(jù)可能重新在地圖中找到對應(yīng)的數(shù)據(jù)。每匹配一次，就可以計(jì)算出車輛的前進(jìn)方向和速度，從而追蹤車輛。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，要么通過一臺精確的GPS，或者整合至其他地面地圖，從而形成一個強(qiáng)大的導(dǎo)航系統(tǒng)，以減少失效。

性能測試

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?，F(xiàn)在，GSSI通過更快的硬件、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 的一個閉環(huán)現(xiàn)場試驗(yàn)中，TerraVision被成功集成至L2自動駕駛測試車中。L2自動駕駛汽車需要駕駛員坐在駕駛座，以隨時控制汽車，不過L2系統(tǒng)可以控制轉(zhuǎn)向和加速。

考慮到美國FCC（聯(lián)邦通信委員會）的限制具不確定性，全球多家公司（包括兩家致力于自動駕駛導(dǎo)航的大型日本和德國公司）要求GSSI開發(fā)和測試LGPR，GSSI最初決定將重點(diǎn)放在海外。今年年底，GSSI在德國對LGPR技術(shù)的性能測試將可以確定該技術(shù)是否有效。

準(zhǔn)確性

憑借積累多年的專業(yè)知識和數(shù)據(jù)，GSSI可以證明十幾年來，GPR地圖仍絕對可靠，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測試顯示，在以高速公路速度行駛時，車道內(nèi)定位精度約為4cm，與其他自動駕駛汽車導(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圍環(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。

為自動駕駛汽車導(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。如果國際LGPR現(xiàn)場測試可以證實(shí)MIT和GSSI的結(jié)果，對于自動駕駛汽車行業(yè)來說，就是一個巨大的勝利，因?yàn)橛绊懹脩魧ψ詣玉{駛汽車接受度的因素就是自動駕駛汽車需要在所有條件下都能夠無故障地定位。所有傳感器都有局限性，TerraVision也不例外。不過，如果自動駕駛汽車要達(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。（文中圖片均來自spar3d.com）