1. ROS2与自动驾驶概览

大家好，我是这门课的主讲。在自动驾驶这个圈子里摸爬滚打了快十年，从最早的ROS1玩到现在的ROS2，踩过的坑确实不少。今天咱们先聊聊整体框架，让你心里有个谱。

说实话，很多新手一上来就盯着某个算法猛学，结果发现跟实际工程脱节严重。我个人习惯是，先看全局，再抠细节。所以这一章，咱们把自动驾驶技术栈、ROS2的角色、还有整个课程的项目架构，一次性讲清楚。

1.1 自动驾驶技术栈简介

自动驾驶系统，说白了就是一辆车要能自己看路、自己判断、自己开。这背后涉及的技术栈，我习惯分成三层：

• 感知层：车怎么“看”世界？摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波，这些传感器就是车的眼睛。我记得2018年做项目时，激光雷达还贵得离谱，现在便宜多了。
• 决策层：看到障碍物之后怎么办？是刹车还是绕行？这里涉及路径规划、行为预测、控制决策。说白了，就是让车学会“思考”。
• 执行层：想好了怎么动，那就得让方向盘、油门、刹车听话。这层跟车辆底层硬件打交道最多，也是最容易出bug的地方。

你想想看，这三层缺一不可。感知不准，决策就是瞎蒙；决策不对，执行再快也没用。我在项目中遇到过最头疼的问题，就是感知和决策之间的延迟——传感器数据传过来，决策模块还没算完，车已经撞上了。

1.2 ROS2在自动驾驶中的角色

ROS2是什么？很多人以为它只是个“机器人操作系统”，其实它更像一个通信框架。在自动驾驶里，它的角色可以概括为三点：

1. 数据总线：各个传感器、算法模块、执行器之间怎么传数据？ROS2的发布-订阅模型，天然适合这种多对多的通信场景。
2. 模块解耦：每个算法都可以独立开发、独立测试。我习惯把感知、规划、控制分别做成独立的ROS2节点，这样改一个模块不影响其他模块。
3. 仿真与实车统一接口：这是我最看重的一点。在仿真里跑通的代码，换到实车上几乎不用改。嗯，这里要注意，前提是你得把硬件抽象层做好。

为什么会这样？因为ROS2的DDS（数据分发服务）天生支持分布式系统。你在笔记本上跑仿真，跟你在工控机上跑实车，通信机制完全一样。我曾经因为没注意这个，在仿真里一切正常，一上车就各种丢数据，后来发现是DDS的QoS配置没调好。

1.3 课程项目总览：仿真与实车联调架构

这门课的核心，就是带你走通从仿真到实车的完整链路。咱们的项目架构，我画了一张图，你看一眼就明白了。

这张图其实就说了三件事：

• 左边是仿真环境：我们用Gazebo或者Unity搭建场景，模拟传感器数据。所有算法都在这里先跑通。
• 中间是ROS2桥梁：DDS负责数据传输。仿真和实车用的是同一套ROS2节点，接口完全一致。
• 右边是实车环境：工控机上跑同样的算法，只是传感器数据换成了真实的。车辆底层通过CAN或者以太网控制。

这门课一共30章，咱们会从最基础的ROS2环境搭建开始，一步步走到实车联调。每一章我都会把当年踩过的坑、总结的经验，毫无保留地分享出来。

好了，概览就到这里。接下来，咱们开始动手。