Apollo进阶课程㊳丨Apollo平台的快速入门

原文链接：进阶课程㊳丨Apollo平台的快速入门

Apollo是向汽车行业及自动驾驶领域的合作伙伴提供一个开放、完整、安全的软件平台，帮助他们结合车辆和硬件系统，快速搭建一套属于自己的完整的自动驾驶系统。

上周阿波君为大家详细介绍了「进阶课程㊲丨Apollo自动驾驶架构介绍」。

此课程介绍了自动驾驶平台的架构由四个部分组成：第一是最底层的车辆平台；第二是传感器层；第三是核心软件层；第四是云服务层。

本周阿波君将与大家分享Apollo平台的快速入门的相关课程。下面，我们一起进入进阶课程第38期。

1.Docker

2.硬件接入

3.编译

4.高精地图

5.工具链

6.模拟和Dreamview

本节主要和大家分享Apollo的快速入门方法，包括编译、高精地图和实时相对地图、一些调试工具以及新加入的计算单元和模块。

首先，我们对Apollo项目的Issue也进行了一些统计分析，结果如图1所示。从图中可以看出大家对感知、Build、Docker、规划、调试等方面的内容比较感兴趣。另外是在还没有硬件的情况下，如何在理想的环境中做一些算法模块的开发和调试。我们将就这些大家比较感兴趣的问题进行讲解。

图1 Apollo问题列表统计

1.Docker

 图2 Docker模块

Docker是一种容器的技术，它在是Linux内核的基础上做了一些轻量级和隔离机制的优化，让环境更小，部署起来更快。利用Docker可以使整个工程的安装更加简单。Docker镜像通常是一个配置好的运行环境，包括依赖的第三方库等，使得用户不需要对环境编译做过多复杂的操作。例如，在Release版本中，Apollo各个模块是一个已经编译好的二进制文件，可以直接运行；如果是开发版本，通常已经加载了所需的第三方库，用户只需要执行对应的编译指令。

另一方面，假如你对官方提供的运行环境有疑问，或者你想在自己的硬件上部署Docker，我们也提供了对应的Docker file。

2.硬件接入

很多开发者关心如何将不同于参考硬件的传感器继承到Apollo平台。要完成自己硬件的集成，需要遵循以下三步，如图3所示：第一需要原始的 UDP（User Data Packet，用户数据包）。第二是做一个ROS Driver方法，把驱动编译到Apollo里面。第三是把数据发布出来。下面举两个例子讲述具体如何操作。

图3 Apollo环境中如何使用不同参考硬件传感器

第一个例子是如何使用一个新型号的Camera，假设是USB接口的相机。如图4所示，最下层是相机硬件；往上一层是一个标准的底层驱动，即Video for Linux driver；再上一层是一个ROS Driver，最上层是Apollo可以接收到的内容。要使用该相机，主要的工作是底层硬件的解析，使得Apollo可以接收到相应的数据。

 图4 添加不同的相机

第二个例子是激光雷达。它大致的工作流程是：硬件通常以基于内核Socket的方式把数据传输给PC，PC端做一些数据处理之后发布对应的消息类型。对于激光雷达来而言，发布的是Pointcloud消息类型，该消息将被最上层的Apollo感知模块接收如图5所示。右图给出了ROS Driver如何解析UDP数据包的过程。

图5 如何添加不同于参考的激光雷达

3.编译

编译安装Apollo的步骤大概分为三个阶段，如图6所示：第一阶段是在Ubuntu环境下进行操作，包括下载Apollo源码，安装Docker。Docker的安装方式有在线和离线两种方式，大家可以根据网络环境选取合适的安装方式。第二阶段是进入Docker，拉取Apollo镜像，并以此镜像创建容器。第三个阶段是进入创建的容器，编译Apollo源码。

 图6 Apollo编译过程

编译结束之后可以做RTK循迹测试。循迹比较简单，它包含两个文件，核心就是一个Record，用来录制轨迹的信息，也就是一些GPS点；另外记录车辆底盘返回的速度信息、加速度信息、曲率、朝向等。RTK循迹测试就是把车辆底盘发出的这些主题和定位输出进行融合。

4.高精地图

图7 高精地图和实时相对地图

图7左侧是一个高精度地图，右侧是实时相对地图。实时相对地图是车辆通过传感器来感知车身周围环境，可以帮助开放者更友好、方便地运行Apollo。

5.工具链

Apollo提供了一些非常有用的工具，帮助开发者提供效率，如图8所示。

图8 Apollo提供的工具链列表

例如Relative_map_viewer是一个对实时相对地图的查询工具，可以根据Rosbag包绘制出实时相对地图。中间的红色是导引线，左右两侧是道路的边界，断断续续是因为车道线有虚线。

此外还提供了DBC文件转换工具、Teleop、主题监控工具、配置工具等。DBC转换工具解析车辆DBC文件，生成对应的Protobuf。Teleop工具可以通过键盘控制的方式实现车辆的信号发布。主题监控工具可以同时需要监听多个ROS topic。Configuration工具明确标识出来修改了哪些字段。另外，Apollo还提供了面向Rosbag的一些工具，包括分析规划模块、驱动以及统计信息等，如图9所示。