Обзор архитектуры системы

На топологической схеме показано комплексное решение автономного вождения для интеллектуальных подключенных автомобилей, использующее трехслойную архитектуру "облако - край - устройство", соединенную высокоскоростными коммуникационными сетями. Общая архитектура разделена на уровень облачной платформы, коммуникационный уровень, уровень восприятия/исполнения и уровень сценариев приложений, образуя замкнутую интеллектуальную систему управления.

Функции уровня облачной платформы

Облачная платформа служит "мозгом" всей системы и состоит в основном из двух основных компонентов:

• Приборная панель данных: Мониторинг в реальном времени состояния работы транспортных средств, дорожных условий и выполнения задач, обеспечивающий интерфейс визуализации для принятия управленческих решений.
• Интеллектуальная водительская кабина: Предлагает интерфейсы дистанционного управления, поддерживая вмешательство человека в экстренных ситуациях для обеспечения безопасности и надежности системы.

Дизайн коммуникационного слоя

Коммуникационный уровень - это критическое звено, соединяющее облачную платформу и транспортные средства, состоящее в основном из следующих компонентов:

• Сеть 4G/5G: Двухрежимная технология связи обеспечивает широкое и стабильное покрытие сигнала.
• Основные устройства:
  • SR800: Отвечает за доступ к данным и их первичную обработку
  • SV900: Основной блок маршрутизации и пересылки с поддержкой многопротокольной интеграции
  • SR830: Обеспечивает возможности пограничных вычислений, уменьшая задержку отклика системы

Этот уровень поддерживает множество коммуникационных технологий и протоколов: каналы связи с низкой задержкой, встроенный SDK для многосетевой агрегации, национальные алгоритмы шифрования, протокол Ntrip, авиационные разъемы M12, API запроса состояния, VxLAN/DNN и две высокоскоростные сети 5G/5G+4G, обеспечивая безопасность передачи данных, стабильность и производительность в реальном времени.

Слой восприятия и исполнения

Уровень восприятия и исполнения - это ядро системы автономного вождения, разделенное на два основных блока управления:Контроллер домена (восприятие автомобиля):

• LiDAR: предоставляет высокоточные данные 3D облака точек для распознавания препятствий и моделирования окружающей среды.
• HD-камеры: Захват визуальной информации, поддержка распознавания полос движения, обнаружение дорожных знаков и т.д.
• Радар миллиметровых волн: Работает в любую погоду, предоставляя ключевую информацию, такую как расстояние до цели и ее скорость
• GNSS/IMU: Обеспечивает высокоточное позиционирование и данные об ориентации, поддерживая навигацию в сложных условиях

Контроллер проводов шасси (исполнение автомобиля):

• Система рулевого управления: Точное управление направлением движения автомобиля, плавный поворот и смена полосы движения
• Тормозная система: Интеллектуально регулирует тормозное усилие, обеспечивая безопасное и эффективное замедление и остановку
• Электрическая система: Управляет мощностью, оптимизируя распределение энергии

Два блока управления работают совместно, образуя замкнутую цепь управления "восприятие-решение-исполнение", обеспечивая безопасное и эффективное управление автомобилем в различных условиях.

Сценарии применения

Это решение широко применимо к различным сценариям беспилотного вождения:

• Беспилотные карьерные грузовики: Непрерывная работа в условиях горнодобывающей промышленности, повышение эффективности добычи ресурсов
• Беспилотная инспекция: Автоматическое выполнение задач по проверке оборудования, подходит для заводов, электростанций и т.д.
• Беспилотные погрузчики: Интеллектуальная обработка и штабелирование в условиях складской логистики
• Композитные роботы: Многофункциональные операции, способные переключать различные инструменты в соответствии с требованиями
• Беспилотные транспортные средства AGV: Перемещение в помещениях от точки к точке и распределение материалов

Преимущества системы

1. Высокая степень интеграции: Модульная конструкция оборудования и стандартизированные интерфейсы программных компонентов обеспечивают простоту обслуживания и модернизации
2. Многократное резервирование: Критически важные системы имеют избыточную конструкцию, что повышает общую надежность
3. Реакция в режиме реального времени: Коммуникационные каналы с низкой задержкой обеспечивают своевременную передачу и выполнение команд управления
4. Безопасность и надежность: Поддержка национальных алгоритмов шифрования, предотвращающих утечку данных и несанкционированный доступ
5. Высокая адаптивность к сценариям: Быстрая адаптация к различным сценариям применения за счет изменения конфигурации
6. Хорошая масштабируемость: Зарезервированные интерфейсы облегчают интеграцию со сторонними системами для расширения функциональности

Такая архитектура позволяет создать комплексное интеллектуальное решение для подключенных автомобилей, сочетающее интеллектуальное планирование с помощью облачной платформы и реагирование в реальном времени с помощью пограничных устройств, что позволяет удовлетворить потребности в автоматизации в промышленности, логистике, горнодобывающей промышленности и других областях.