自动驾驶技术中，坐标系的运用和车辆模型的建立既复杂又关键。若对这些概念不甚了解，理解与实践自动驾驶技术将会遇到诸多难题。下面，我们将对这些核心知识点进行详细阐述。
旋转角正负规则
旋转角度的正负问题看似复杂，但只需记住一个要点便可轻松应对。在左手坐标系里，若从轴向原点看去，顺时针方向就是旋转的正方向。百度Apollo的代码中运用了左手坐标系，这会影响到轮胎侧偏的数值。例如，它将轮胎侧偏刚度视为正值，而在右手坐标系中同一侧偏角为负，在左手坐标系中则为正，这最终会导致计算出的侧向力结果出现差异。
左右手坐标系差异
左右手坐标系存在显著差异。在不同的坐标系中，相同的物理量可能会呈现出不同的数值和方向。例如，我们之前提到的轮胎侧偏角和侧偏刚度，它们在不同坐标系中的表现就各不相同。掌握这两种坐标系对于研究自动驾驶至关重要，因为它们在后续的计算和判断中扮演着关键角色。
车辆坐标系定义
车辆坐标系的原点通常设在车辆的质心或后轴中心。假设你是一名驾驶员，面向前方时，X轴即为正方向；转向左边，Y轴便是正方向；抬头向上，Z轴则是正方向。在测量角度时，我们以右手坐标系为标准，视线从轴的正方向指向原点，逆时针旋转的方向被视为正值。这样的设定便于描述车辆的具体位置和方向，并且是众多后续模型推导的基础。
车辆位置数学描述
车辆以恒定速度v₀前进时，我们能够用数学方法来描述其位置。虽然具体的公式没有详细展示，但在研究过程中，通过恰当的假设和推演，我们能够用数学表达式精确地计算出车辆在各个时间点的具体位置。这一做法对于自动驾驶的路径规划和控制至关重要。
Frenet坐标系作用
Frenet坐标系可以将车辆的上下和左右移动分开处理，还能在地球坐标系和Frenet坐标系之间进行转换。这种转换需要运用不少数学知识，但它的优点很明显。它能让我们更方便地分析车辆各自的运动，控制它们，从而提升自动驾驶的准确性。
车辆运动学模型
研究车辆运动学模型关注物体在空间中的位置与姿态。若车辆沿直线行驶，其位置变化可通过速度与时间的乘积得出；而在非直线行驶中，通过速度与方向盘转角等因素，可计算出新的位置。此模型基于一系列假设，例如在低速行驶时，车辆无横向速度分量，质心侧偏角β接近于零，航向角θ与车辆的横摆角φ相等。模型结构相对简单，常用于低速行驶情况下的设计。研究自动驾驶时，大家是否觉得那些坐标系统和模型挺难理解的？赶紧行动起来，点赞、转发文章，并在评论区留下你的观点！
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