而對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的仿真及回歸測(cè)試，ROS則可與Gazebo無(wú)縫鏈接，Gazebo是一個(gè)功能強(qiáng)大的3D模擬仿真引擎，其具有完整的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。通過(guò)其強(qiáng)大的可擴(kuò)展插件系統(tǒng)，可支持真實(shí)傳感器的仿真并包括預(yù)定義的傳感器噪聲。定制化的傳感器模型也可通過(guò)Gazebo 的API進(jìn)行添加（說(shuō)太多沒(méi)什么用，只有你親自使用過(guò)才會(huì)體會(huì)它的強(qiáng)大，反正Gazebo很牛逼）。

容錯(cuò)性和安全性

系統(tǒng)診斷和監(jiān)測(cè)：在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和運(yùn)行期間，攻城獅和用戶可立即了解系統(tǒng)的健康狀況，例如，所有傳感器都已連接并正向系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)，且所有的組件都以預(yù)定的速率計(jì)算所需數(shù)據(jù)等。為了方便攻城獅為其組件添加診斷，ROS提供了一便于使用和集成的基礎(chǔ)框架，以用于向中央診斷管理器發(fā)送診斷信息，該中央診斷管理器以交通燈的顏色方案顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀況以便立即查明關(guān)鍵組件或數(shù)據(jù)完整性是否存在風(fēng)險(xiǎn)。

Lock Stepping鎖步：即由兩個(gè)處理器構(gòu)成的自監(jiān)控對(duì)，其不間斷的檢查功能的正確性并可診斷出故障處理器，從而建立故障抑制區(qū)防止故障蔓延。ROS并沒(méi)有特定的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)鎖步，然而模塊化架構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)接口有助于鎖步系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)以提高系統(tǒng)可靠性。

應(yīng)用及支持

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)：在多傳感器系統(tǒng)中會(huì)定義多個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，如攝像頭、車(chē)本身或全局坐標(biāo)系統(tǒng)，這就需要將數(shù)據(jù)在不同坐標(biāo)系統(tǒng)中頻繁轉(zhuǎn)換，ROS則提供了基于時(shí)間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換服務(wù)，可實(shí)現(xiàn)某一坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)向任意其他坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換（強(qiáng)大的TF庫(kù)）。

多速率系統(tǒng)：在自動(dòng)駕駛汽車(chē)中，基于傳感器的信息通常以固定的速率交互。例如攝像頭的圖像信息以15Hz速率獲取并更新，而GNSS位置確定則只有在1Hz或5Hz速率下。當(dāng)將多傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合時(shí)，數(shù)據(jù)同步是非常重要的一方面。為了簡(jiǎn)化多速率系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)同步，ROS提供了基于時(shí)間戳的同步原理－消息過(guò)濾器（Message Filter），它從多個(gè)數(shù)據(jù)源采集不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，只有每個(gè)信息源的信息具有相同時(shí)間戳的時(shí)候才會(huì)將信息發(fā)布出去。

可視化：ROS提供了兩個(gè)擴(kuò)展性極強(qiáng)的工具－rqt和rviz，其可幫助我們實(shí)現(xiàn)圖像顯示，3D畫(huà)圖（點(diǎn)云）、車(chē)輛狀態(tài)數(shù)據(jù)（里程）等。

3、總結(jié)

通過(guò)上面的敘述，最后以一張圖表的形式對(duì)三種軟件架構(gòu)做個(gè)比較：

備注：上中下水平依次以＋＋   o    －－代表

從上面的對(duì)比中，我們可清楚的看到ROS在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)所具有的優(yōu)勢(shì)，尤其在原型設(shè)計(jì)方面。像百度早期的阿波羅、開(kāi)源的Autoware都是基于ROS做的自動(dòng)駕駛項(xiàng)目，很多Tier1的供應(yīng)商及OEM，如BOSCH、BMW等也都會(huì)選擇ROS作為他們自動(dòng)駕駛項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的一個(gè)有力組件和工具。