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技术文档 | Apollo的坐标系

阿波君 Apollo开发者社区 2022-07-29


知识点敲黑板,本文需要学习的知识点有

  

  

    


高精度地图是 Apollo 的重要组成部分。 百度可以为学员提供高精度,高质量和最适合 Apollo 代码的高精度地图服务支持。


在装备所需硬件的 Apollo 汽车后,Apollo 合作伙伴可以在特定条件下接收高精度地图技术支持,以进行无人驾驶路测。


同时,无人驾驶车辆需要知道自己在什么位置,在哪里,不仅包括x,y坐标,也包括航向等信息。车辆将传感器识别的地标与其高精度地图上的地标进行比对,为了进行这一比对,必须在它自身坐标系和地图坐标系之间转换数据,然后系统必须在地图上以十厘米的精度确定车辆的精确位置。



Apollo用到了多种坐标系。


包括:全球地理坐标系(The Global Geographic coordinate system),局部坐标系—东-北-天坐标(The Local Frame — East-North-Up,ENU),

车辆坐标系—右-前-天坐标(The Vehicle Frame — Right-Forward-Up,RFU)。


Apollo 作为一个自动驾驶系统, 涉及各种不同的坐标系统。在本文中,我们讨论了在 Apollo 项目中使用的几种坐标系。



以下,ENJOY



在Apollo中,我们使用全球地理坐标系来表示高精地图(HD Map)中元素的地理位置。全球地理坐标通常使用纬度,经度和海拔。 


在Apollo,我们使用世界大地测量系统WGS-84作为标准坐标参考系统来表示目标物体的纬度和经度。


通过使用该标准坐标参考系统,可以用两个数字唯一地标识地球表面的任意点—除了北极,这两个数字是x坐标和y坐标。


其中x对应于经度,y对应于纬度。WGS-84广泛用于GIS服务,如制图,定位,导航等。我们使用的全球地理坐标系统如图1所示。


 海拔值由椭圆体高度表示。

 

图 1 全球地理坐标系




在Apollo中,局部坐标系定义如下: 


  • Z轴–—指向天顶(与重力方向对齐)

  • y轴–—指向北边

  • X轴–—指向东边

 

图2 东-北-天坐标

 

ENU局部坐标系要求使用3D笛卡尔坐标系描述地球表面。


统一横轴墨卡(UTM)坐标系通常使用二维笛卡尔坐标系统描述地球表面上的位置。


它不仅仅是一个地图投影。该系统将地球划分为60个区域,每个区包含6度的经度范围,并在每个区域使用一个割线横向墨卡托投影。 


在Apollo项目中,UTM坐标系被用作定位、规划等模块中。


图3 UTM坐标系

 

关于UTM 系统的使用,我们完全遵守国际标准规范,您可参考以下网站了解更多详情:


*《UTM - Universal Transverse Mercator》

http://geokov.com/education/utm.aspx

*《Universal Transverse Mercator coordinate system》

https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_Transverse_Mercator_coordinate_system




车辆坐标系定义如下: 


  • Z轴:与地面垂直,指向车顶方向 

  • Y轴:指向车辆前进方向 

  • X轴:面向车辆前方,右手所指方向 


车辆参考位于车辆后轴中心。 


图 4 车辆坐标系







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