多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试

在 多传感融合定位(五)—— autoware NDT单独编译与使用 中,将autoware定位建图有关的包拿出来单独编译,编译成功,接下来将进行包的测试,理清代码逻辑,最终在自己的车上进行实验,查看定位结果。

目录

1. 使用官方提供数据包进行建图与定位

1.1 建图测试

1.2 定位测试 

2.  使用自己的传感器进行定位与建图

2.1 数据采集

2.2 离线建图

2.3 实时定位

3.  定位结果分析


1. 使用官方提供数据包进行建图与定位

ROSBAG Demo · Wiki · Autoware Foundation / MovedToGitHub / autoware · GitLabProject has been moved to Github: https://github.com/Autoware-AI/autoware.aihttps://gitlab.com/autowarefoundation/autoware.ai/autoware/-/wikis/ROSBAG-Demo

1.1 建图测试

        先按照上面的demo下载解压对应的数据,接下来播放数据包,查看对应的数据包信息。

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第1张图片

 多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第2张图片

         可见,包内只提供了两种topic,GPS、点云;先来看下GPS信息:

sentence: "QQ02C,INSATT,V,004112.00,8.194,12.416,151.186,@65"
---
header: 
  seq: 156045
  stamp: 
    secs: 1427157687
    nsecs: 185960054
  frame_id: "/gps"
sentence: "WW03E,INSDAT,004112.00,1.623,-2.647,-10.231,-2.953,-2.487,1.610,@95"
---
header: 
  seq: 156046
  stamp: 
    secs: 1427157687
    nsecs: 334904909
  frame_id: "/gps"
sentence: "$GNRMC,004112.20,A,3514.0978980,N,13700.2997565,E,9.4358,147.001,240315,7.320,E,D*1F"
---
header: 
  seq: 156047
  stamp: 
    secs: 1427157687
    nsecs: 352860927
  frame_id: "/gps"
sentence: "$GPGGA,004112.20,3514.0978980,N,13700.2997565,E,4,12,0.82,47.7540,M,38.4589,M,1.2,0556*43"
---
header: 
  seq: 156048
  stamp: 
    secs: 1427157687
    nsecs: 362860918
  frame_id: "/gps"
sentence: "$GNVTG,147.001,T,154.321,M,9.4358,N,17.4751,K,D*09"
---
header: 
  seq: 156049
  stamp: 
    secs: 1427157687
    nsecs: 371870994
  frame_id: "/gps"

        里面有很多种消息类型,接下来运行建图节点:

roslaunch lidar_localizer ndt_mapping.launch 

        启动nmea转换节点:

roslaunch gnss_localizer nmea2tfpose.launch 

        播放数据:

rosbag play sample_moriyama_150324.bag

        rviz可视化建图过程:

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第3张图片

        查看节点图:

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第4张图片 多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第5张图片

         地图保存,在程序运行前,先运行下面的程序:

rosrun pcl_ros pointcloud_to_pcd input:=/ndt_map prefix:=map

        地图被不停保存到pcd文件中,该文件位于运行指令的目录下: 多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第6张图片

         加载查看地图:

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第7张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第8张图片 多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第9张图片

roslaunch map_file points_map_loader.launch path_pcd:="/home/sml/0.pcd"

         加载地图很慢,考虑降采样来减小地图,还有通过分割,将大地图分割成小地图。

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第10张图片

 leaf size: 0.3 地图大小:19.7M, 效果:

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第11张图片

 leaf size: 0.15 地图大小:499.8M, 效果:(加载还是快的,但是,rviz操作很卡)

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第12张图片

 最终测试结果,leaf_size在0.255左右比较合适。

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第13张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第14张图片 多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第15张图片

rosrun map_tools pcd_filter "PointXYZI" "0.255" "/home/sml/0.pcd" 

1.2 定位测试 

        autoware定位测试:

(1)播放数据

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第16张图片

         (2)设置TF:主要设置雷达到base_link的静态坐标变换

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第17张图片

(3)加载地图及TF

roslaunch map_file points_map_loader.launch path_pcd:="/home/sml/0.26_0.pcd" 
roslaunch lidar_localizer setup_tf.launch 

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第18张图片

        TF文件设置了两个静态坐标变换:









(4)设置点云过滤:用于实时输入点云的过滤 

roslaunch points_downsampler points_downsample.launch

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第19张图片 多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第20张图片

(5)设置NDT matching(个人GPU好像还是有问题,只能CPU运行)

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第21张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第22张图片 (6) 播放数据,可视化定位

 (7)节点分析

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第23张图片

(8)将gnss用于初定位

roslaunch gnss_localizer nmea2tfpose.launch 
roslaunch runtime_manager runtime_manager.launch
roslaunch lidar_localizer ndt_matching.launch

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第24张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第25张图片多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第26张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第27张图片

 ndt_stat信息:多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第28张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第29张图片 多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第30张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第31张图片

        将上面的工作整理了一下,写了下面的launch文件,可以一次启动多个launch:











    
    
    




    
    
    
    
    




    




     
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

         上面的工作,运行只需要两个窗口:

roslaunch runtime_manager runtime_manager.launch
roslaunch lidar_localizer localization.launch

         然后播放数据,就能得到定位结果。

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第32张图片

2.  使用自己的传感器进行定位与建图

无人驾驶Autoware代码中GNSS和激光雷达定位ndt_matching - 简书https://www.jianshu.com/p/be87ec155e15

2.1 数据采集

(1)启动驱动

roslaunch driver_launch driver.launch

(2)使用autoware来录制数据包(也可以使用下面的指令录制数据包)

# rosbag record /topic1 /topic12 -o out.bag
# rosbag record -a out.bag

(3)驱动分析

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第33张图片

         测试驱动与定位程序一起运行:

         有个问题,nmea2tfpose包还是不输出pose信息,那就换一个(fix2tfpose):

2.2 离线建图

(1) jetson 下构建的地图

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第34张图片

(2)notebook下构建的地图

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第35张图片

 多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第36张图片

2.3 实时定位

(1)  使用/fix

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第37张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第38张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第39张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第40张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第41张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第42张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第43张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第44张图片


2.4   关于NDT_matching参数说明

        NDT_matching参数在autoware中是通过runtime manager以话题的方式发布的,话题通过界面触发,每切换界面按钮、修改参数并确定就触发一次话题发布。

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第45张图片

        参数说明:

  • init_pos_gnss:1通过GNSS来确定初值,0通过初始位姿确定初值;
  • use_predict_pose:1使用预测位姿,0不使用预测位姿;
  • error_threshold: (1.0)该参数不知道干嘛的,好像没用;
  • resolution: (0.1000000014)网格大小设置;
  • step_size: (0.1000000014) 迭代步长;
  • trans_epsilon: (0.00999999977648)算法收敛条件;
  • max_iterations: (30)最大迭代次数;

        这些参数通过话题方式发布,来实时改变程序中的NDT配置参数,类似于动态参数配置,至于为什么不用ros中的动态参数配置,不知道。

        接下来的工作,可以将这部分参数写成一般参数,在程序开始时加载。

3.  定位结果分析

evo测评TUM数据集_dididada~的博客-CSDN博客_evo tumhttps://blog.csdn.net/qq_43265072/article/details/104715515

使用evo评测VIO算法 - 简书https://www.jianshu.com/p/a7a3f93bfbba(1)安装evo

pip3 install evo --upgrade

(2)保存轨迹为TUM格式

ROS轨迹保存为tum格式,并用evo轨迹绘制_just_do_it567的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/just_do_it567/article/details/114672305(3)绘制数据图

        数据飞来飞去,很乱,以为是哪里出了问题,使用rviz可视化也一样。

下图是NDT_path:

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第46张图片

多传感融合定位(六)—— autoware NDT单独测试_第47张图片

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