智能网联汽车技术概论

随着电子信息、物联网、大数据、云计算和人工智能等技术与汽车工业的深度融合，汽车技术正朝着电动
化、智能化、网联化、共享化的“智能网联汽车”方向发展。
２０１８年１２月２５日，我国工业和信息化部（工信部）印发了《车联网（智能网联汽车） 产业发展行动计划》。计划中提出，以融合发展为主线，充分发挥我国的产业优势，优化政策环境，加强行业合作，突破关键技术，夯实产业基础，推动形成深度融合、创新跃、安全可信、竞争力强的车联网产业新生态。在计划中提出了分阶段实现车联网产业高质量发展的目标：阶段，到２０２０年，实现车联网（智能网联汽车）产业跨行业融合取得突破，具备高级别自动驾驶功能的智能网联汽车实现特定场景规模应用，车联网用户渗透率达到３０％以上，智能道路基础设施水平明显提升；第二阶段，２０２０年后，技术创新、标准体系、基础设施、应用服务和安全保障体系将全面建成，高级别自动驾驶功能的智能网联汽车和Ｖ２Ｘ逐步实现规模化商业应用， “人－车－路－云”实现高度协同，人民群众日益增长的美好生活需求得到更好满足。
无论是产业的发展还是技术的发展，人才都是智能网联汽车发展的关键。目前，智能网联汽车人才需求缺口巨大，人才培养严重滞后，智能汽车相关技术研发领域和产业化服务领域人才严重不足，特别是在汽车信息安全领域，远远不能满足行业发展的需要。当前，汽车行业对“复合型”人才的要求更高、更全面、更深。“汽车＋ＩＴ＋通信” 高层次复合型人才非常稀缺，培养高端复合型人才是产业发展的当务之急。教育应服务于市场，领先于市场，但是目前的现实是国内职业院校智能网联汽车相关的教学体系严重滞后，存在开设专业少，技术应用类课程少，缺少成熟的教学设施、资源与教材等一系列的严重问题。为促进我国智能网联汽车产业、专业教育教学的健康发展，
我们携手智能网联汽车技术专家、课程研发专家与教育专家、学者，共同探讨了智能网联汽车专业人才培养中的能力形成因素与相关技术学习中的必知必会，开发了这本适合职业院校使用的《智能网联汽车技术概论》，为方便选用本书作为教材的教师授课，编者开发了包括操作视频、课程讲解、电子教案、练习及答案等丰富的配套教学资源，供职业院校、应用型本科院校教学和相关社会机构职业化培训使用，可登录机械工业出版社教育服务网（ｗｗｗｃｍｐｅｄｕｃｏｍ）注册后免费下载。
本书紧密结合当前智能网联汽车技术发展及其应用，循序渐进、深入浅出地阐述了智能网联汽车这个复杂的技术体系，首先对智能网联汽车技术进行综述性介绍，然后分别介绍视觉传感器在智能网联汽车中的应用、雷达在智能网联汽车中的应用、高精度定位与导航系统、智能网联汽车路径规划与决策控制、汽车总线及车载网络技术、智能网联汽车通信技术、高级驾驶辅助系统（ＡｄｖａｎｃｅｄＤｒｉｖｅｒＡｓｓｉｓｔａｎｃｅＳｙｓｔｅｍｓ，ＡＤＡＳ）与智能网联汽车的应用，后简要介绍智能网联汽车的操作系统与应用平台。
本书内容新颖，知识面广，重点、难点处理得当，通俗易懂，是一本实用、高效的教材。本书的出版将有利于推动我国智能网联汽车产业发展与职业人才培养，弥补目前智能网联汽车相关教学的不足，对职业院校在智能网联汽车方面的教学展开与专业化体系的建
设提供有力支持。本书由中国社会科学院李妙然博士、烟台汽车工程职业学院邹德伟担任主编，杨柏
青、王东光、何扬担任副主编，李妙然负责全书的策划，邹德伟负责内容安排、案例选取和统稿工作。
在编写本书过程中，得到了索明何副教授的热心帮助和指导，同时，本书的出版得到了中国汽车工程学会特聘专家朱军老师和机械工业出版社的大力支持和帮助，在此一并向他们表示衷心的感谢！
在编写本书过程中，参考了一些文献和技术资料，在此向相关的作者表示衷心的感谢！
由于编者水平有限，疏漏之处在所难免，恳请广大专家和读者提出宝贵的修正意见和建议。

本书紧密结合当前智能网联汽车技术及其应用，首先对智能网联汽车技术进行综述性介绍，然后分别介绍视觉传感器在智能网联汽车中的应用、雷达在智能网联汽车中的应用、高精度定位与导航系统、智能网联汽车路径规划与决策控制、汽车总线及车载网络技术、智能网联汽车通信技术和ＡＤＡＳ与智能网联汽车的应用，*后简要介绍智能网联汽车的操作系统与应用平台。
本书可作为职业院校汽车智能技术、汽车电子技术等汽车类专业课，及应用型本科汽车类专业的智能网联汽车相关课程的教材，也可作为社会相关机构进行技术培训的参考资料。

第１章
智能网联汽车技术综述００１
１.１　智能网联汽车的发展背景／００１
　１.１.１　智能网联汽车的定义／００１
１.１.２　智能网联汽车的组成／００５
１.１.３　智能网联汽车行业背景分析／００８
１.２　智能网联汽车的发展现状／０１１
　１.２.１　国外智能网联汽车的发展现状／０１１
１.２.２　我国智能网联汽车的发展现状／０１５
思考题／０１８
第２章视觉传感器在智能网联汽车中的应用０１９
２.１　视觉传感器的种类和原理／０１９
　２.１.１　单目视觉传感器的原理和特点／０２１
２.１.２　双目视觉传感器的原理和特点／０２２
２.１.３　红外夜视视觉传感器的原理和特点／０２３
２.１.４　多个视觉传感器的组合应用／０２４
２.２　智能网联汽车领域图像处理方法／０２５
２.３　视觉传感器在智能网联汽车中的实际应用／０３０
思考题／０３８
第３章雷达在智能网联汽车中的应用０３９
３.１　超声波雷达／０４０
　３.１.１　超声波雷达的结构与原理／０４０
　３.１.２　超声波雷达在智能网联汽车中的应用／０４２
３.２　毫米波雷达／０４３
　３.２.１　毫米波雷达的结构与原理／０４３
　３.２.２　毫米波雷达在智能网联汽车中的应用／０４６
３.３　激光雷达／０４８
３.３.１　激光雷达的结构与原理／０４８
３.３.２　激光雷达在智能网联汽车中的应用／０５３
思考题／０５５
第４章高精度定位与导航系统０５６
４.１　高精度地图／０５６
　４.１.１　高精度地图的基本概念／０５６
４.１.２　高精度地图采集与生产／０５９
４.１.３　其他形式的高精度地图／０６２
４.２　高精度定位系统／０６３
　４.２.１　全球导航卫星系统／０６３
４.２.２　惯性导航系统／０６６
４.２.３　高精度定位实现方式的总结／０６９
４.３　智能网联汽车的导航系统／０７１
思考题／０７２
第５章智能网联汽车路径规划与决策控制０７３
５.１　智能网联汽车环境感知与路径规划／０７４
　５.１.１　汽车自动驾驶环境感知／０７４
５.１.２　汽车自动驾驶路径规划／０７６
５.２　智能网联汽车行为决策与车辆控制／０８２
　５.２.１　汽车自动驾驶行为决策／０８２
５.２.２　汽车自动驾驶的执行控制／０８４
思考题／０９０
第６章汽车总线及车载网络技术０９１
６.１　汽车总线／０９１
　６.１.１　汽车总线技术的产生与分类／０９１
６.１.２　ＣＡＮ总线／０９３
６.１.３　ＬＩＮ总线／１００
　６.１.４　ＭＯＳＴ总线／１０５
　６.１.５　ＦｌｅｘＲａｙ总线／１０８
６.２　车载以太网／１０９
　６.２.１　车载以太网的相关技术／１０９
６.２.２　车载以太网技术的应用／１１４
思考题／１１６
第７章智能网联汽车通信技术１１７
７.１　Ｖ２Ｘ ／１１７
７.２　移动网络通信技术／１２０
　７.２.１　移动网络通信技术的发展／１２０
７.２.２　５Ｇ网络的关键技术及在Ｖ２Ｘ中的应用／１２３
７.３　物联网无线通信技术／１２５
　７.３.１　短距离无线通信技术／１２６
７.3.２　低功耗广域网通信技术／１３０
７.３.３　物联网无线通信技术在智能网联汽车中的应用／１３２
思考题／１３３
第８章ＡＤＡＳ与智能网联汽车的应用１３４
８.１　高级驾驶辅助系统及应用／１３４
８.２　智能网联汽车的应用／１４５
思考题／１４７
第９章
智能网联汽车的操作系统与应用平台简介１４８
９.１　智能网联汽车的操作系统———Ｌｉｎｕｘ／１４８
９.２　智能网联汽车的开发平台———ＲＯＳ／１５０
　９.２.１　ＲＯＳ概述／１５０
９.２.２　ＲＯＳ在智能网联汽车中的应用／１５１
９.３　智能网联汽车的学习平台———Ｇａｚｅｂｏ／１５２
思考题／１５４
参考文献／１５５

本书内容新颖，知识面广，重点、难点处理得当，通俗易懂，是一本实用、高效的教材。本书的出版将有利于推动我国智能网联汽车产业发展与职业人才培养，弥补目前智能网联汽车相关教学的不足，对职业院校在智能网联汽车方面的教学展开与专业化体系的建设提供有力支持。
本书得到了中国汽车工程学会的推荐。
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