自动驾驶如何应对雨雪天？ MIT发布车载探地雷达系统

　　还记得西游记里面的蜘蛛精么？

　　小时候，蜘蛛精们肚脐的法力不免让人惊愕，而今天要上场的这位却有过之而无不及，因为它的肚脐能够扫描的面积更大、穿透力也更强。

　　这位新晋大神就是：车载探地雷达系统。

　　太上老君用八卦炉，炼出了孙悟空的火眼金睛；而车载探地雷达系统也有一个牛逼的出处，那就是美国的高等学府：麻省理工学院，简称MIT。

　　日前，据媒体报道，MIT的研究人员发布了应对恶劣天气环境下自动驾驶系统失灵的解决方案，即探地雷达系统。

MIT为什么要发布探地雷达系统？

　　在目前已经投入测试的自动驾驶车辆当中，有许多安装了激光雷达、传感器和摄像头，用于探测前方道路。不过，一旦出现雨、雪和大雾天气时，即使再优秀的激光雷达、传感器还是摄像头，都难以发挥全部作用。这是因为在雨、雪、雾天气下，传感器的“眼睛”也被遮住，无法获得清晰的道路图像。

　　事实上，目前自动驾驶行业的大佬们，从未敢于真正进行雨雪天气下的自动驾驶测试，因为他们非常清楚传感器等装置的弱点。其中最接近挑战这项弱点的要数Waymo：去年10月，作为世界自动驾驶领头羊的Waymo曾兴奋地宣布，打算在不同天气环境下进行自动驾驶测试，以确保自动驾驶汽车可以应对雨雪等环境条件。

　　听到这个消息，我不禁为之一振；然后就开启了至今长达5个月的苦等。可惜，然后，就没有然后了……

　　为什么就连自动驾驶一哥Waymo都不敢轻易尝试？

　　Waymo公司负责人曾解释过个中难度。降雨会让自动驾驶汽车传感器产生噪音，即便对于人类驾驶员来讲，潮湿的道路也会使其驾驶行为和平时有所不同，这种问题并不好解决。

　　今年2月27日，美国加利福尼亚州车辆管理局（简称：加州DMV）发布了2019年自动驾驶人工接管报告。作为全球自动驾驶行业圣地之一，加州DMV的报告具备了一定的权威性，而其结果则更加坚定了Waymo先夯实良好天气环境下自身表现的决心。

　　这份报告显示，Waymo在过去一年的MPI（Miles Per Intervention，每两次人工干预之间行驶的平均里程数）值为13,219，默默地被来自中国的百度超出。关于MPI排名的合理性与区域间定义的差异我们暂且不谈；我们能看到的是，即便在良好天气状况下，在常规路面甚至单纯封闭路面上，自动驾驶依然具有很大的不确定性，更别提风雪等恶劣环境了。

　　基于此，MIT的研究人员为了普度众生，决心亮出法宝：他们将月球探测常用的“探地雷达”安装在了自动驾驶车辆上，让汽车能够探测到路面下方的情况，从而实现自动驾驶。

闷骚的探地雷达技术

　　法宝探地雷达就像滑板一样装在车辆的肚子上，能像蜘蛛精那样发射千万条射线，是不是很闷骚？

　　事实上，探地雷达可以扫描地下10英尺（约3米）的区域，以显示地下的土壤、水、植物根茎和岩石细节。一旦雷达传感器完成了整个道路的扫描，它就能创建一张路面以下地层的地图，就像地层的“指纹扫描图谱”，能够以几厘米的精度实现车辆的定位。

　　别看老大哥MIT如此淡定地近期才发布这项技术，他的搭档WaveSense公司早就急不可耐地在2018年向公众展示了该技术的部分细节。

　　WaveSense是一家位于波士顿的创业公司，专注于使自动驾驶汽车能够在任何天气下保持在道路上行驶。其认为摄像头、雷达或LiDAR（激光雷达）等其他传感器只负责感知交通状况、交通灯和路上的行人，而探地雷达系统则用来扫描路面以下的区域，帮助汽车避开冰雪覆盖下的危险路面。

　　这种探地雷达系统还曾经有7年的军旅生涯。据报道，早在2013年阿富汗战争时，美军为使战车适应阿富汗的军事行动，就已经进行了开发。其利用地表以下的探测数据，补充地上摄像头和LiDAR传感器数据，帮助自动驾驶汽车在驾驶决策时，拥有更完整的环境感知。因此该系统即使是在恶劣天气下，实际道路测试的误差也非常小。

车载探地雷达系统的先遣队

　　别看车载探地雷达系统现在这么牛逼，它也是踩在了巨人的肩膀之上。我查了相关资料，发现业内外已经拥有应用的雏形。

　　先看行业外，早在2007年底，西安局科研所与西安交通大学就曾合作完成了铁道部“铁路线路路基探地雷达系统技术的研究”项目，并制作出了携带探地雷达系统的样机。

　　该设备系统在发布后，立即成为铁路路基状态检查车的关键设备。其具体应用方式，是将多通道高速扫描探地雷达和定位系统安装在列车上，对既有线路路基进行检测，主要应用于不影响正常铁路运输下的快速路基病害普查。

　　再说业内，2018年11月23日，路虎发布了旗下全新揽胜极光。该车配备了“地面视图技术”，能够将摄像头获取的地面信息显示在触控屏上，进而使得发动机舱盖近乎“隐形”，为驾驶员提供广阔的180°前方视野。

　　该技术最好的用处，是避免了突然启动对于休憩在车底的小动物们造成伤害。尽管与探地雷达原理有所不同，但也首次将关注点放到了车子的肚子上。

探地雷达技术可以变得更加高级

　　还记得2019法兰克福车展上，奥迪玩的“上帝之光”么？

　　正所谓手中无剑，心中有剑！

　　人剑合一的奥迪，当时把车灯技术修炼到了车头无灯的境界。

　　在我看来，人剑合一的奥迪应该进一步打通任督二脉，把探地雷达应用到它的无人机上：让无人机低空滑行，用来为车辆绘制前方道路图谱。

　　什么？该奥迪只有两架无人机，装了车载探地雷达，就无法展示“上帝之光”？

　　那就让剑道至极的奥迪，开发携带四架无人机的车型，两架用于施展“上帝之光”，两架用于低空地层扫描。所谓空天一体，奔驰宝马等小弟们看到后，也只能长跪不起。（说到这，奥迪是不是应该付我一笔丰厚的创意费用啊？）

　　如果这个系统能落地，我一定会用奥迪赏给我的丰厚创意金，购买一辆“上帝之光”奥迪车，然后开着它，去野外寻找藏匿在地层深处的穿山甲祖师爷，逼其拿出肺炎解药以拯救全人类。

　　就算媳妇残忍地剥夺这项使命，并给我从奥迪换成奥拓，只要还携带车载探地雷达系统，我想我仍能成功避免出现下面这种情况：

　　收获车载探地雷达技术，你能干成很多很牛B的事：

　　比如在高层停车场里实现自动驾驶停车，这可连Waymo都无法企及；

　　再比如，给波士顿动力机器狗装上微缩版车载探地雷达技术，能够有效助其根据地表数据进行快速平衡性的运算，避免出现下方的尴尬：

　　随着时代发展，运用车载探地雷达技术的场景，一定能够拓展得更多。

　　也许，还能和车辆底盘钛合金护甲成功捆绑在一起；

　　也许，还能用于探足冰雪覆盖的北极，然后探到一座新的深层矿山，献给祖国；

　　总之，这项闷骚的技术将不断引领你和你的爱车，大胆突破自我。