封閉場景無人駕駛技術(shù)與應(yīng)用

第1章　無人駕駛技術(shù)概述 001
1.1　無人駕駛行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 002
1.2　無人駕駛車輛的組成 003
1.3　無人駕駛技術(shù)開發(fā)對(duì)從業(yè)者專業(yè)技能的要求 005
第2章　無人駕駛軟件平臺(tái) 007
2.1　軟件平臺(tái)架構(gòu) 008
2.2　程序開發(fā) 009
2.2.1　shell 命令 009
2.2.2　性能調(diào)試工具 013
2.3　ROS 系統(tǒng)簡介 015
2.3.1　節(jié)點(diǎn)的誕生 016
2.3.2　節(jié)點(diǎn)間的通信 018
2.3.3　序列化 024
2.3.4　ROS 中的時(shí)間 026
2.3.5　ROS 常用工具 028
第3章　三維空間中運(yùn)動(dòng)的表示 031
3.1　概述 032
3.2　旋轉(zhuǎn)矩陣 033
3.3　歐拉角 040
3.4　四元數(shù) 045
3.4.1　四元數(shù)的定義 045
3.4.2　四元數(shù)的運(yùn)算 046
3.4.3　四元數(shù)與旋轉(zhuǎn) 050
3.4.4　四元數(shù)的插值 053
3.5　李群與旋轉(zhuǎn) 058
3.5.1　什么是李群 058
3.5.2　三維旋轉(zhuǎn)群 064
3.5.3　李群基本運(yùn)算 075
3.6　車輛運(yùn)動(dòng)表示 087
第4章　定位技術(shù) 089
4.1　概述 090
4.2　GNSS 定位 092
4.2.1　GNSS 常用坐標(biāo)系 092
4.2.2　RTK 技術(shù) 094
4.3　激光定位 094
4.3.1　激光雷達(dá)原理 094
4.3.2　LOAM 系列 095
4.3.3　特征點(diǎn)提取 095
4.3.4　特征點(diǎn)匹配 098
4.3.5　環(huán)境建圖 103
4.4　多傳感器融合 105
4.4.1　概率論基礎(chǔ) 106
4.4.2　Kalman 濾波原理 110
第5章　環(huán)境感知技術(shù) 118
5.1　感知系統(tǒng)概述 119
5.1.1　感知系統(tǒng)的功能 119
5.1.2　傳統(tǒng)感知技術(shù) 120
5.1.3　基于深度學(xué)習(xí)的感知技術(shù) 123
5.2　視覺檢測技術(shù) 134
5.2.1　Yolo 設(shè)計(jì)思想 134
5.2.2　Yolo 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 136
5.2.3　損失函數(shù) 138
5.2.4　訓(xùn)練技巧 139
5.2.5　Yolo 的擴(kuò)展 140
5.3　激光點(diǎn)云檢測技術(shù) 141
5.3.1　點(diǎn)云數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 141
5.3.2　PointPillars 設(shè)計(jì)思想 142
5.3.3　PointPillars 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 142
5.4　通用障礙物檢測技術(shù) 146  
5.4.1　占用柵格的基本概念 146
5.4.2　Transformer 主干網(wǎng)絡(luò) 148
5.4.3　占用柵格網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 149
第6章　路線搜索技術(shù) 153
6.1　功能概述 154
6.2　路線搜索算法 154
6.2.1　圖搜索問題 154
6.2.2　從邊松弛到A??算法 155
6.3　路線搜索的具體實(shí)現(xiàn) 167
6.3.1　高精地圖 167
6.3.2　消息格式 169
6.3.3　整體架構(gòu) 171
6.3.4　基本概念 173
6.3.5　黑名單路段 174
6.3.6　A??搜索算法 176
6.3.7　后處理 180
第7章　規(guī)劃決策技術(shù) 185
7.1　規(guī)劃決策系統(tǒng)概述 186
7.2　車道行車規(guī)劃 186
7.2.1　Frenet 坐標(biāo)系 186
7.2.2　參考線平滑 187
7.2.3　橫向規(guī)劃 195
7.2.4　縱向規(guī)劃 201
7.2.5　仿真結(jié)果 205
7.3　開放場地規(guī)劃 206
7.3.1　混合A??算法 206
7.3.2　Dubins 曲線與Reeds-Shepp 曲線 209
7.3.3　速度規(guī)劃 217
7.3.4　曲線平滑 226
7.3.5　仿真結(jié)果 234
第8章　運(yùn)動(dòng)控制技術(shù) 238
8.1　控制理論 239
8.1.1　車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 239  
8.1.2　可控性分析 241
8.1.3　小時(shí)間可控性 244
8.2　控制方法 247
8.2.1　純跟蹤方法 247
8.2.2　模型預(yù)測控制 248
8.3　仿真試驗(yàn) 250
8.3.1　純跟蹤控制仿真 251
8.3.2　模型預(yù)測控制仿真 254
附錄一　隨書代碼使用方法 256
附錄二　無人駕駛領(lǐng)域常用術(shù)語 258
參考文獻(xiàn) 262