国防科技大学是国内最早开展地面无人平台与自主驾驶汽车关键理论与技术研究的单位之一,经过近20年的科研积累,先后独立或合作研制成功“红旗旗舰CA7460自主驾驶系统”“红旗HQ3自主驾驶系统”“无人驾驶越野车”等多个型号的车辆智能驾驶系统,部分性能指标达到或接近国际先进水平。
在2014年原总装备部举办的“跨越险阻”地面无人平台挑战赛中获得第一名和第二名。
参加了2018年度国家自然科学基金“视听觉信息的认知计算”重大研究计划主办的“智能车未来挑战赛”,获得城乡道路比赛第一名。
近年来,在无人车辆实时控制体系结构、高可靠性环境识别等理论与方法研究上取得重要进展,构建了基于智能行为分解的四层体系结构,能够满足无人车辆控制系统的强实时性要求;采用主动动态模板匹配等方法识别环境,显著增强了视觉导航系统的可靠性。
成功研制了“红旗旗舰CA7460自主驾驶系统”,该系统在高速公路正常交通情况下,具有自主超车功能,最高稳定自主驾驶时速达130公里,自主驾驶时速峰值达170公里,此项指标处于国内领先,达到当今国际先进水平。该成果被国内汽车界评为2003年最佳汽车技术奖。
针对越野车辆的路径规划与控制问题,设计并实现了考虑车辆动力学约束的分段式路径规划算法,为越野条件下自主车辆的避障规划提供了有效手段。在基于支持向量机的立体视觉障碍检测新方法等方面取得进展,构建了越野环境下的环境理解系统。
研制成功了无人驾驶越野车,在中等起伏地形环境中,自主驾驶时速达到20公里,能够自主绕障行驶。
2006年8月,研制成功红旗HQ3自主驾驶轿车,在硬件系统小型化、控制精度和稳定性等方面都有明显提高。该自主车于当年9月参加了在吉林长春召开的东北亚博览会。2007年3月,该车又被国家商务部选送到莫斯科参加“俄罗斯-中国年”展览。
2011年7月,国防科技大学在国家自然科学基金“视听觉信息的认知计算”重大研究计划支持下,完成了国内首次长距离高速公路自主驾驶实验。此次自主驾驶实验,使用的实验平台为红旗HQ3自主驾驶平台,起点为长沙市杨梓冲收费站,终点为武汉西(武昌)收费站,无人驾驶距离286千米,历时3小时22分钟。全程由计算机系统控制车辆行驶速度和方向,由于路况复杂,系统设定最高时速110千米/每小时,人工监控并仅在特殊情况进行干预。实测全程自主驾驶平均速度为85千米/小时,全程人工干预为2140米,人工干预距离为自主驾驶总里程的0.75%。
2017年研制的HQ3自主驾驶汽车经过进一步的完善和发展,在长沙实现了由市区进出绕城高速的全程自主行驶,驾驶过程中车辆安全自主上下匝道,期间平稳自主通过了长达3公里限速80km/h的梅溪湖隧道,在密集车流中全程37公里实现25次自主超车,被其他车辆超越6次,新的无人驾驶系统已经能够解决进出收费站和上下匝道的难题,尤其是长达3公里没有GPS信号的、光线条件差的隧道也能以较高速度自主进出,自主驾驶过程中在恪守交通过程的前提下安全、快速、舒适地达到了目的地。
针对无人车自主优化决策与控制的技术需求,国防科技大学课题组在求解序贯优化决策问题的高效增强学习方法方面取得重要研究成果,30多篇高水平论文发表在IEEE Transactions、J. Field Robotics、J. AI Research等计算智能和机器人领域的国际权威刊物,被IEEE TNN, Machine Learning等国际权威期刊和NIPS、 ICML、AAI等国际顶级会议多次引用;提出基于增强学习的优化决策与自学习运动控制方法,在无人车辆仿真与实验平台上进行了应用验证,实现了复杂环境的无人车辆自主优化决策与高精度学习控制。