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生于屠戮 无人驾驶技术发展之路全解

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2015-11-13 06:09:57来源:汽车点评类型:原创编辑:李光辉

  汽车点评·技术解析·原创】

  2020年可谓是一大票汽车主机厂们的“无人驾驶”纪元元年了,几乎所有的主流汽车厂商都宣布在这个新纪元正式商用化有实际意义的无人驾驶汽车。对此我们应该很庆幸,我们处在了一个超新变革的时代,甚至在有生之年我们可以实现移居火星等,区区无人驾驶又算的了什么呢。但你对无人驾驶到底了解多少呢?当它来临的时候你有足够的勇气去松开你的方向盘,把车辆的驾驶权交给System吗?所以呢,我们还是很有必要来聊一聊无人驾驶的过去今天以及将来,系统的去充分的了解它!

生于屠戮 无人驾驶技术发展之路全解


  写在本文前的一段:

  相信与笔者一起开始在脑海中有无人驾驶汽车概念的你,或许也是受到了曾经的经典动漫《高智能方程式赛车》的影响,莫非是历史的巧合,动漫故事中的时间节点恰巧设定在了2015年,不知今天的你是否有所感动呢?

生于屠戮 无人驾驶技术发展之路全解

△ 是否回忆起了风见 ハヤト(Hayato Kazami)还有“阿斯拉达”(ASURADA)呢?曾经喜爱的故事催生了我们脑海中最初的有关无人驾驶的记忆与这项技术的轮廓。

  不过笔者这里十分钦佩日本的几位动漫大师,包括日本众多科幻类动漫作品的原创者矢立肇,以及包括富野由悠季和海老川兼武等人。缜密的构思不是凭空而来的,就想影片中的高智能方程式赛车“阿斯拉达”(ASURADA)一样。

生于屠戮 无人驾驶技术发展之路全解

△ 对于高科技的车载系统的设计也是这些大师们费尽心思的杰作,相当逼真的AR效果,放眼到现在笔者都为一些自主品牌感到惭愧。 

  回忆起来了我们曾经的无人驾驶记忆与曾经的那些美丽心愿后,下面我们就回到现实世界,来看看最初的无人驾驶是怎么样的吧。

生于屠戮 无人驾驶技术发展之路全解

  技术上的变化,特别是现代武器的杀伤力的增加,反映了人们想要更有效地杀人的更深层的欲望(出自尼尔·弗格森《世界战争与西方的衰落》)。因此从发展历程来看,地面无人驾驶车辆起源于军事应用。从20世纪70年代开始,西方发达国家就开展了地面无人驾驶车辆的研究,并且取得了一系列的成果。我们可以将其归结为三个主要的阶段。

  1、在20世纪80年代之前,受限于硬件技术和计算机、图形处理、数据融合等关键技术,地面无人驾驶车辆的发展侧重于遥控。想到这里有木有感觉到军用和民用技术之间的差距呢?

生于屠戮 无人驾驶技术发展之路全解

△ 美国未来作战系统(Future Combat System,FCS)中最主要的地面无人作战平台武装机器人车(Armed Robotic Vehicle,ARV)。美国专门设立了挂靠在卡内基·梅隆大学(Carnegie Mellon University,CMU)机器人研究所的国家机器人工程研究中心,由它成立专门团队开发ARV的轮式机动平台样机,并攻关ARV的自主控制技术,包括越野环境感知技术与自主导航系统,先后开发出来了三代轮式样机:Spinner、Crusher和APD。图为第一代样机Spinner。

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△ 同时第一代的Spinner搭载的居然还是Hybrid混合动力系统,看来民用确认在技术上与军用有着不小的距离,这样充分的说明者无人驾驶技术曾经何尝不是为了屠戮而生。

  自2009年4月以来,FCS项目作为一个整体被取消,但该项目中的一些技术的研发还在继续,其中就包括了无人驾驶车辆。

  2、20世纪80年代以后,随着自主车辆技术及其他相关技术突破性的进展,地面无人驾驶车辆得以进一步发展,出现了各种自主和半自主移动平台;但是由于受定位导航设备、障碍识别传感器、计算控制处理器等关键部件性能的限制,同一时期的自主车辆虽然在一定程度上实现了自主行驶,但行驶速度低,环境适应能力弱。这些平台主要用于执行扫雷、排爆、侦查等任务。慢慢的我们从中开始发现无人驾驶需要的两大条件要素了:第一就是需要能确定自己的准确位置。第二就是能准确的感知周围的环境。

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△ 图为第二代ARV样机Crusher,时间也开始步入了20世纪80年代后。

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△ 随着时间的推移,更高速的科技变革也随之来到,这也加快了ARV项目,其中Crusher也惊醒了改装并进行衍生车型的试验以及开发。

  3、自20世纪90年代以来,由于在计算机、人工智能、机器人控制等技术方面的突破,半自动型地面无人驾驶车辆得到了进一步发展。部分地面无人驾驶车辆参与了实战,检验了地面无人驾驶车辆的作战能力,使各国看到了地面无人驾驶车辆的前景,大大激发了各国研发地面无人驾驶车辆的热情,也掀起了研究高潮。

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△ 各种地面无人驾驶车辆终端带着武器走向了战场,用鲜血进行了自己的成人洗礼,冷酷无情的杀人于自身的控制程序之中。

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△ 在技术的不断进步革新与成熟下,威力更加巨大的地面无人驾驶车辆加入到了军队实战的前线中去。带着检验自身技术以及试验的目的,不过随着他们进步的经验值是死于他们枪炮口之下的人类。

  在除了FCS外,美国还进行了多用途通用/后勤装备(MULE)车辆的研究,以及DEMO计划。其中DEMO III A项目1999年在阿伯丁靶场进行了试验,通用动力机器人系统公司的两辆试验性无人驾驶车辆(eXperimental Unmanned Vehicle,XUV)。后来2000年10月,DEMO III B经过坚定性试验,其结果表明:白天车辆在有植被的崎岖地形上越野行驶的速度达到了32km/h,夜间及湿地时达16km/h。在不太恶劣的气候条件下,该车可以64km/h的速度在道路上行驶,不过试验车与遥控人员的通信距离为10-15km。

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