國防科技大學是國內(nèi)最早開展地面無人平臺與自主駕駛汽車關(guān)鍵理論與技術(shù)研究的單位之一,經(jīng)過近20年的科研積累,先后獨立或合作研制成功“紅旗旗艦CA7460自主駕駛系統(tǒng)”“紅旗HQ3自主駕駛系統(tǒng)”“無人駕駛越野車”等多個型號的車輛智能駕駛系統(tǒng),部分性能指標達到或接近國際先進水平。
在2014年原總裝備部舉辦的“跨越險阻”地面無人平臺挑戰(zhàn)賽中獲得第一名和第二名。
參加了2018年度國家自然科學基金“視聽覺信息的認知計算”重大研究計劃主辦的“智能車未來挑戰(zhàn)賽”,獲得城鄉(xiāng)道路比賽第一名。
近年來,在無人車輛實時控制體系結(jié)構(gòu)、高可靠性環(huán)境識別等理論與方法研究上取得重要進展,構(gòu)建了基于智能行為分解的四層體系結(jié)構(gòu),能夠滿足無人車輛控制系統(tǒng)的強實時性要求;采用主動動態(tài)模板匹配等方法識別環(huán)境,顯著增強了視覺導航系統(tǒng)的可靠性。
成功研制了“紅旗旗艦CA7460自主駕駛系統(tǒng)”,該系統(tǒng)在高速公路正常交通情況下,具有自主超車功能,最高穩(wěn)定自主駕駛時速達130公里,自主駕駛時速峰值達170公里,此項指標處于國內(nèi)領(lǐng)先,達到當今國際先進水平。該成果被國內(nèi)汽車界評為2003年最佳汽車技術(shù)獎。
針對越野車輛的路徑規(guī)劃與控制問題,設(shè)計并實現(xiàn)了考慮車輛動力學約束的分段式路徑規(guī)劃算法,為越野條件下自主車輛的避障規(guī)劃提供了有效手段。在基于支持向量機的立體視覺障礙檢測新方法等方面取得進展,構(gòu)建了越野環(huán)境下的環(huán)境理解系統(tǒng)。
研制成功了無人駕駛越野車,在中等起伏地形環(huán)境中,自主駕駛時速達到20公里,能夠自主繞障行駛。
2006年8月,研制成功紅旗HQ3自主駕駛轎車,在硬件系統(tǒng)小型化、控制精度和穩(wěn)定性等方面都有明顯提高。該自主車于當年9月參加了在吉林長春召開的東北亞博覽會。2007年3月,該車又被國家商務(wù)部選送到莫斯科參加“俄羅斯-中國年”展覽。
2011年7月,國防科技大學在國家自然科學基金“視聽覺信息的認知計算”重大研究計劃支持下,完成了國內(nèi)首次長距離高速公路自主駕駛實驗。此次自主駕駛實驗,使用的實驗平臺為紅旗HQ3自主駕駛平臺,起點為長沙市楊梓沖收費站,終點為武漢西(武昌)收費站,無人駕駛距離286千米,歷時3小時22分鐘。全程由計算機系統(tǒng)控制車輛行駛速度和方向,由于路況復(fù)雜,系統(tǒng)設(shè)定最高時速110千米/每小時,人工監(jiān)控并僅在特殊情況進行干預(yù)。實測全程自主駕駛平均速度為85千米/小時,全程人工干預(yù)為2140米,人工干預(yù)距離為自主駕駛總里程的0.75%。
2017年研制的HQ3自主駕駛汽車經(jīng)過進一步的完善和發(fā)展,在長沙實現(xiàn)了由市區(qū)進出繞城高速的全程自主行駛,駕駛過程中車輛安全自主上下匝道,期間平穩(wěn)自主通過了長達3公里限速80km/h的梅溪湖隧道,在密集車流中全程37公里實現(xiàn)25次自主超車,被其他車輛超越6次,新的無人駕駛系統(tǒng)已經(jīng)能夠解決進出收費站和上下匝道的難題,尤其是長達3公里沒有GPS信號的、光線條件差的隧道也能以較高速度自主進出,自主駕駛過程中在恪守交通過程的前提下安全、快速、舒適地達到了目的地。
針對無人車自主優(yōu)化決策與控制的技術(shù)需求,國防科技大學課題組在求解序貫優(yōu)化決策問題的高效增強學習方法方面取得重要研究成果,30多篇高水平論文發(fā)表在IEEE Transactions、J. Field Robotics、J. AI Research等計算智能和機器人領(lǐng)域的國際權(quán)威刊物,被IEEE TNN, Machine Learning等國際權(quán)威期刊和NIPS、 ICML、AAI等國際頂級會議多次引用;提出基于增強學習的優(yōu)化決策與自學習運動控制方法,在無人車輛仿真與實驗平臺上進行了應(yīng)用驗證,實現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境的無人車輛自主優(yōu)化決策與高精度學習控制。