智能網聯汽車技術概論（簡體書）

交通安全、交通擁堵、交通污染和高油耗是交通領域的四大問題。在網絡環境下將計算機技術、信息技術、智能控制技術、5G和AI技術應用到汽車上，實現無人駕駛和智能駕駛，可以極大地解決交通領域的四大問題。《中國製造2025》和《國家車聯網產業標準體系建設指南(智能網聯汽車)》等為我國智能網聯汽車技術的發展和應用指明了方向。本書著重介紹環境感知、定位導航、高精地圖、路徑規劃、運動控制、高級駕駛輔助系統、ADAS技術、5G環境V2X車聯網技術、汽車安全技術、道路測試技術和相關法規。
本書既可作為高等院校汽車類、交通類專業的教材，也可作為工程技術人員和管理者的參考讀物。
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汽車技術終極目標，智能網聯汽車

前言
第1章概論1
1.1智能網聯汽車概述2
1.2智能網聯汽車的產生2
1.3智能網聯汽車的發展3
1.4智能網聯汽車的關鍵技術5
1.4.1感知技術5
1.4.2通信技術7
1.4.3定位技術8
1.4.4導航技術8
1.4.5智能互聯技術8
1.4.6先進駕駛輔助技術9
1.4.7信息融合技術9
1.4.8信息安全與隱私保護技術9
1.4.9人機界面技術9
1.4.10異構網絡融合技術10
1.5智能網聯汽車體系結構10
1.5.1分層遞階式與反應式體系結構10
1.5.2硬件層10
1.5.3軟件層12
1.6中國智能網聯汽車的發展狀況13
1.6.1中國智能網聯汽車行業發展概況13
1.6.2中國智能網聯汽車市場發展趨勢16
1.7其他國家智能網聯汽車研究現狀17
1.7.1美國智能網聯汽車的發展狀況18
1.7.2日本智能網聯汽車的發展狀況20
第2章智能網聯汽車環境感知技術24
2.1激光雷達25
2.1.1激光雷達概述25
2.1.2激光雷達關鍵技術――點雲25
2.1.3激光雷達的優點及其在智能網聯汽車中的應用26
2.1.4LiDAR技術面臨的挑戰28
2.2毫米波雷達29
2.2.1毫米波雷達基本原理29
2.2.2毫米波雷達的應用31
2.2.3智能毫米波雷達的開發33
2.3超聲波雷達33
2.3.1超聲波雷達工作原理33
2.3.2常見車載超聲波雷達34
2.3.3超聲波雷達的應用35
2.3.4超聲波雷達的挑戰36
2.4單目攝像頭36
2.4.1單目視覺36
2.4.2基於單目視覺測距的關鍵技術37
2.4.3單目視覺的評價40
2.5雙目攝像頭41
2.5.1基於雙目視覺測距的工作原理41
2.5.2基於雙目視覺的測距關鍵技術42
2.5.3雙目視覺的評價44
第3章智能網聯汽車定位導航技術45
3.1定位技術46
3.2GNSS RTK系統46
3.3LiDAR定位系統48
3.4視覺定位系統49
3.5Apollo定位策略50
3.6GPS定位原理51
3.6.1概述51
3.6.2GPS基本組成51
3.6.3GPS定位原理及方法53
3.7TJUWB定位系統54
3.7.1UWB定位技術存在的問題54
3.7.2TJUWB定位系統的分析55
3.8北斗衛星導航定位系統57
3.8.1北斗一號57
3.8.2北斗二號58
3.8.3北斗三號59
3.9慣性導航系統60
3.9.1概述60
3.9.2慣性導航系統的工作原理60
3.9.3慣性導航系統的分類61
3.9.4慣性導航系統的主要部件62
3.9.5慣性導航的發展64
3.10智能車輛定位導航系統65
3.10.1概述65
3.10.2車輛定位導航系統的主要功能65
3.10.3車輛定位導航系統的發展歷程66
第4章智能網聯汽車高精地圖69
4.1高精地圖70
4.1.1高精地圖的定義70
4.1.2高精地圖與普通導航地圖的區別71
4.1.3高精地圖的製作72
4.1.4高精地圖的組成74
4.1.5高精地圖的用途75
4.1.6導航地圖、ADAS地圖與智能網聯地圖77
4.1.7高精地圖的數據特徵類型77
4.1.8地圖數據模型78
4.2百度高精地圖80
4.2.1百度高精地圖的製作80
4.2.2百度開放高精地圖服務80
4.2.3Apollo高精地圖80
4.2.4Apollo高精地圖的構建82
4.3高精地圖商業模式83
4.3.1轉變模式83
4.3.2國內外高精地圖研發企業86
4.3.3高精地圖市場預測87
4.4高精地圖的機遇與挑戰88
第5章智能網聯汽車路徑規劃90
5.1路徑規劃概述91
5.1.1路徑規劃的定義91
5.1.2Apollo總結規劃技術難點92
5.1.3路徑規劃技術分類92
5.1.4路徑規劃算法分類92
5.2A*算法93
5.3Dijkstra算法95
5.4人工勢場法96
5.4.1引力場97
5.4.2斥力場97
5.5快速搜索隨機樹98
5.6隨機路徑圖法100
5.6.1隨機路徑圖法概述100
5.6.2PRM學習階段100
5.6.3PRM查詢階段101
5.7基於Frenet坐標系的動作規劃方法102
5.7.1最優動作序列概述102
5.7.2Frenet坐標系102
5.7.3Jerk最小化和5次軌跡多項式求解103
5.7.4事故避免106
第6章智能網聯汽車運動控制107
6.1運動控制系統概述108
6.2線控節氣門控制系統108
6.3制動控制110
6.3.1線控制動114
6.3.2現有線控制動的缺點117
6.3.3線控液壓制動器118
6.3.4電子機械制動118
6.4線控轉向控制119
6.4.1線控轉向控制的結構119
6.4.2線控轉向系統的原理120
6.4.3線控轉向系統的特點122
6.4.4線控轉向系統關鍵技術122
6.4.5線控轉向技術發展現狀123
第7章高級駕駛輔助系統ADAS技術125
7.1ADAS的產生126
7.1.1ADAS技術簡介126
7.1.2ADAS產生及發展背景126
7.1.3ADAS技術的重要性及發展階段127
7.2ADAS的功能128
7.2.1ADAS控制系統的組成128
7.2.2汽車盲點監測系統129
7.2.3疲勞監測系統129
7.2.4車道偏離預警系統130
7.2.5前向碰撞預警系統130
7.2.6自適應巡航控制系統130
7.2.7自動泊車系統131
7.2.8適路性車燈系統132
7.2.9夜視系統132
7.3ADAS產業鏈133
7.3.1ADAS產業鏈概述133
7.3.2ADAS產業鏈上的關鍵133
7.4中國對ADAS的研究與發展現狀137
7.4.1中國首份ADAS研究報告137
7.4.2中國ADAS發展現狀137
第8章5G環境V2X車聯網技術139
8.15G技術140
8.1.15G的定義140
8.1.25G與4G技術對比140
8.1.35G產業鏈140
8.1.45G環境下的智能網聯141
8.2V2X車聯網技術143
8.2.1V2X的定義及內涵143
8.2.2V2X通信技術兩大陣營145
8.2.3V2X技術發展舉措146
8.2.4V2X技術和智能網聯147
8.2.5各企業研發V2X技術的進展147
8.2.6V2X的發展趨勢150
8.3V2X的應用進展151
8.3.1DSRC應用進展151