如何在本地运行多传感器融合定位模块
定位技术横跨好几个专业，包括测绘、导航、计算机视觉知识、以及点云处理的知识。业界所说的“多传感器融合”，都是指对摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等多种传感器各自分别收集到的数据所做的数据融合。
定位模块依赖的硬件以及数据，包括惯性测量单元 IMU、车端天线、基站、LiDAR、以及定位地图；
GNSS定位以及激光点云定位模块，GNSS定位（基站和车端天线辅助）输出位置及速度信息，点云定位（LiDAR和定位地图）输出位置及航向角信息；
融合框架：惯性导航解算、Kalman滤波（卡尔曼滤波器/)是核心模块）；融合定位输出是一个6-dof的位置和姿态，以及协方差矩阵，其结果会反过来用于GNSS定位和点云定位的预测。
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。
- 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
- 设置地图路径
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。
运行多传感容和定位模块
./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
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。
记录可视化定位结果
- 记录定位结果
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。
./scripts/record_bag.sh
- 可视化定位结果
./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： [外链图片转存失败(img-3p9BaRn1-1568096776319)(/home/zx/文档/o4YBAFwRxPyAbFd8AAU50JUQQEU029.png)]
-
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。
结束定位模块
./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
验证定位结果
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。
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获得如下统计结果：
[外链图片转存失败(img-bDyH4HBG-1568096776319)(/home/zx/文档/o4YBAFwRxP-AJ5KKAAKBgsAJhGY865.png)]
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可以看到三组统计结果，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
2019年09月10日14:23:06