如何在本地运行多传感器融合定位模块

本文档提供了如何在本地运行多传感器融合定位模块的方法。

1. 事先准备

• 从GitHub网站下载Apollo源代码
• 按照教程设置Docker环境并搭建Apollo工程
• 从Apllo数据平台下载多传感器融合定位数据（仅限美国地区）

2. 配置定位模块

为了使定位模块正确运行，需要对地图路径和传感器外参进行配置。假设下载的定位数据的所在路径为DATA_PATH。

在进行以下步骤前，首先确定你在docker容器中。

2.1 配置传感器外参

将定位数据中的传感器外参拷贝至指定文件夹下。

  cp DATA_PATH/params/ant_imu_leverarm.yaml /apollo/modules/localization/msf/params/gnss_params/
  cp DATA_PATH/params/velodyne64_novatel_extrinsics_example.yaml /apollo/modules/localization/msf/params/velodyne_params/
  cp DATA_PATH/params/velodyne64_height.yaml /apollo/modules/localization/msf/params/velodyne_params/

各个外参的意义 - ant_imu_leverarm.yaml： 杆臂值参数，GNSS天线相对Imu的距离 - velodyne64_novatel_extrinsics_example.yaml： Lidar相对Imu的外参 - velodyne64_height.yaml： Lidar相对地面的高度

2.2 配置地图路径

在/apollo/modules/localization/conf/localization.conf中添加关于地图路径的配置

# Redefine the map_dir in global_flagfile.txt
--map_dir=DATA_PATH

这将会覆盖global_flagfile.txt中的默认值。

3. 运行多传感器融合定位模块

./scripts/localization.sh

定位程序将在后台运行，可以通过以下命令进行查看。

ps -e | grep localization

在/apollo/data/log目录下，可以看到定位模块输出的相关文件。

• localization.INFO : INFO级别的log信息
• localization.WARNING : WARNING级别的log信息
• localization.ERROR : ERROR级别的log信息
• localization.out : 标准输出重定向文件
• localizaiton.flags : 启动localization模块使用的配置

4. 播放演示rosbag

cd DATA_PATH/bag
rosbag play *.bag

从播放数据到定位模块开始输出定位消息，大约需要30s左右。

5. 记录与可视化定位结果（可选）

记录定位结果

./scripts/record_bag.sh

该脚本会在后台运行录包程序，并将存放路径输出到终端上。

可视化定位结果

运行可视化工具

./scripts/localization_online_visualizer.sh

该可视化工具首先根据定位地图生成用于可视化的缓存文件，存放在/apollo/data/map_visual目录下。

然后接收以下topic并进行可视化绘制。

• /apollo/sensor/velodyne64/compensator/PointCloud2
• /apollo/localization/msf_lidar
• /apollo/localization/msf_gnss
• /apollo/localization/pose

可视化效果如下

如果发现可视化工具运行时卡顿，可使用如下命令重新编译可视化工具

cd /apollo
bazel build -c opt //modules/localization/msf/local_tool/local_visualization/online_visual:online_local_visualizer

编译选项-c opt优化程序性能，从而使可视化工具可以实时运行。

6. 结束运行定位模块

./scripts/localization.sh stop

如果之前有运行步骤5的录包脚本，还需执行

./scripts/record_bag.sh stop

7. 验证定位结果（可选）

假设步骤5中录取的数据存放路径为OUTPUT_PATH，杆臂值外参的路径为ANT_IMU_PATH

运行脚本

./scripts/msf_local_evaluation.sh OUTPUT_PATH ANT_IMU_PATH

该脚本会以RTK定位模式为基准，将多传感器融合模式的定位结果进行对比。

(注意只有在GNSS信号良好，RTK定位模式运行良好的区域，这样的对比才是有意义的。)

获得如下统计结果：

可以看到两组统计结果，第一组是组合导航(输出频率200hz)的统计结果，第二组是点云定位(输出频率5hz)的统计结果，第三组是GNSS定位(输出频率约1hz)的统计结果。

表格中各项的意义， - error： 平面误差，单位为米 - error lon： 车前进方向的误差，单位为米 - error lat： 车横向方向的误差，单位为米 - error roll： 翻滚角误差，单位为度 - error pit： 俯仰角误差，单位为度 - error yaw： 偏航角误差，单位为度 - mean： 误差的平均值 - std： 误差的标准差 - max： 误差的最大值 - <30cm： 距离误差少于30cm的帧所占的百分比 - <1.0d： 角度误差小于1.0d的帧所占的百分比 - con_frame()： 满足括号内条件的最大连续帧数