小鹏自动驾驶 xnet 技术细节
小鹏汽车的XNet技术是其自动驾驶系统XPILOT的核心感知架构之一,主要应用于XPILOT 4.0及更高版本。XNet的设计目标是实现更高效的多传感器融合、动态环境建模以及实时决策能力。以下是XNet技术的关键细节和特点:
1. 多传感器融合与数据统一
多模态输入:XNet整合了来自摄像头、激光雷达(LiDAR)、毫米波雷达、超声波雷达等传感器的数据,构建360°的环境感知能力。
摄像头:高分辨率视觉数据,用于目标检测、车道线识别等。
激光雷达:提供精确的距离和3D点云信息,增强对复杂场景(如遮挡、夜间)的感知。
毫米波雷达:长距离探测和速度测量,适用于恶劣天气。
BEV(Bird's Eye View)视角统一:通过神经网络将多摄像头和激光雷达的数据统一到鸟瞰图坐标系下,消除视角差异,提升感知一致性。
2. 实时动态环境建模
4D时空感知:XNet不仅捕捉静态环境(如道路结构、障碍物位置),还预测动态目标(车辆、行人)的运动轨迹(时间维度)。
目标跟踪:通过时序建模(如Transformer或RNN)持续跟踪目标状态(位置、速度、加速度)。
意图预测:结合历史轨迹和场景上下文,预测行人横穿、车辆变道等行为。
场景理解:识别交通信号灯、车道线、可行驶区域等,并实时更新道路拓扑结构。
3. 深度学习驱动的感知网络
端到端架构:XNet采用深度神经网络直接处理原始传感器数据,减少传统模块化流水线的信息损失。
Backbone网络:基于高效的CNN(如ResNet、EfficientNet)或Transformer提取特征。
多任务学习:同时完成目标检测、语义分割、深度估计等任务,提升计算效率。
Transformer的应用:利用自注意力机制处理长距离依赖关系,例如在BEV生成中对多摄像头数据进行全局关联。
4. 高精度地图与定位
无高精地图依赖:XNet支持“轻地图”模式,通过实时感知构建局部地图,减少对预存高精地图的依赖。
SLAM技术:结合视觉、激光雷达和IMU数据,实现厘米级定位精度。
5. 数据闭环与持续迭代
大规模真实路测数据:小鹏通过量产车收集海量驾驶场景数据(包括Corner Cases),用于模型训练。
仿真平台:利用虚拟环境加速算法验证,覆盖极端场景(如暴雨、强光照)。
OTA升级:通过云端持续更新模型参数,优化感知和决策能力。
6. 硬件支持
计算平台:基于NVIDIA DRIVE Orin芯片,提供508 TOPS的算力,支持XNet的实时推理需求。
传感器配置(以G9为例):
双激光雷达(前向)
12个摄像头(包括前视、侧视、环视)
5个毫米波雷达
12个超声波雷达
7. 技术优势
长尾场景处理:通过激光雷达+视觉的冗余设计,提升对异形车辆、施工路障等罕见场景的识别能力。
实时性:BEV视角和多传感器融合优化了计算效率,延迟低于100ms。
可扩展性:架构支持从高速NGP到城市NGP的场景扩展。
对比与行业定位
XNet的技术路线与特斯拉的纯视觉方案(HydraNet)不同,小鹏选择“多传感器融合+激光雷达”的路径,强调安全冗余。相比传统方案,XNet通过端到端网络和BEV统一感知,减少了手工规则的设计,更依赖数据驱动。
小鹏XNet的持续演进方向可能包括:
**更轻量化的模型