NVIDIA AI赋能水面自动驾驶技术，实现多种标准落地应用

案例简介

本案例中，欧卡智舶在无人船系统中搭载了多种传感器，并选择了 NVIDIA Jetson 系列产品作为边缘计算硬件。该硬件支持多种信号传输和高质量的算力，并结合 GPU、TensorRT 和 CUDA 进行实时数据处理和感知算法部署，以实现水面环境感知和路径规划。

 

垂直水面无人驾驶技术，攻破核心问题

欧卡智舶自成立之初就将研发重心放在水面智能化与自主化技术，从自研的核心硬件模块、软件平台到水面自动驾驶算法，实现了水面场景的全方位感知、自主决策与路径规划、信号遮挡等不同工况下的精准自主定位，以及复杂水况下的自适应控制。欧卡智舶的无人船产品搭载 NVIDIA Jetson 嵌入式系统，让无人船能够实时地进行自主感知和自主控制，根据用户需求自主执行水面作业任务。

欧卡智舶智舶系统 OASIS——自动泊船

欧卡智舶还构建了水面自动驾驶数据 AI 引擎，已积累数据量数千万条，形成了数据全流程高效闭环。在 NVIDIA 高性能 GPU 的加持下，将海量的数据进行自动化处理，数据的闭环助力水面智能化和自主化技术持续迭代。

 

怀揣美好愿景，研发三大系列

六款无人船产品和智舶系统

欧卡智舶自成立以来，始终坚持“无人驾驶，让水域更美好”的愿景，致力于水面自动驾驶技术的研发，形成无人驾驶环保船、自动驾驶游船、智舶系统三大行业应用。同时欧卡智舶是目前拥有行业水面无人驾驶里程数和水面无人驾驶样本集的国家级高新技术企业。

 

水面自动驾驶的全新挑战

随着自动驾驶技术的发展，自动驾驶场景逐渐由路面扩展至水上。不同于路面场景，水面场景对自动驾驶算法有着新的挑战，例如水浪的摇晃、桥下复杂的通航区域、水面信号反射等，这些都对水面自动驾驶算法中环境感知的精度和鲁棒性提出了新的要求。

欧卡智舶辅助驾驶系统——碰撞预警

为了实现安全可靠的水面自主感知，欧卡智舶在无人船系统中搭载了丰富的传感器，包括相机、激光雷达、毫米波雷达、惯性测量单元和全球定位系统，帮助无人船在复杂的水面场景中进行有效地自主航行。多种传感器配置使得欧卡智舶对无人船端的边缘计算平台有着更高的要求。因此欧卡智舶需要寻找一种边缘计算平台，用于无人船传感器数据的实时处理和水面自动驾驶算法的部署。

最终欧卡智舶选择使用 NVIDIA 的 Jetson 系列产品作为无人船的边缘计算硬件。NVIDIA 的 Jetson 系列产品提供了丰富的硬件接口，能够支持多种硬件信号的传输通信。同时其计算芯片包含了 CPU 和 GPU，能够为无人船算法部署提供高质量的算力支持。在感知算法层面，欧卡智舶使用 GPU 和 TensorRT 进行 AI 视觉模型的边缘推理，使用 CUDA 进行毫米波雷达和激光雷达点云的信号处理，输出水面环境感知结果，并由下游的规划模块对无人船进行路径规划。同时 NVIDIA 丰富的软件生态（如 CUDA）能为传感器数据并行化操作提供有效的计算加速。

欧卡智舶 SMURF 鲸灵在新加坡水域执行巡检清洁任务

在选择 NVIDIA 的产品生态来提供支持后，欧卡智舶充分利用了 NVIDIA GPU 和软件解决方案的多样性和强大性能，以满足其无人船技术需求，并提供稳定高效的计算能力。

具体来说，欧卡智舶采用了以下 NVIDIA 产品：

NVIDIA Jetson Orin Nano 和 Jetson Orin NX：这两款 AI 模组部署在无人船端，负责边缘计算，能够为传感器的实时信息处理和无人船的自主控制计算提供高质量的算力支持。通过这些模组，无人船能够快速处理传感器数据，并实时响应，从而实现高精度导航和操作。

NVIDIA CUDA：通过 CUDA 并行计算加速技术，欧卡智舶能够有效地处理海量的并行计算操作，特别是在无人船传感器数据的并行化计算上。相比传统的纯 CPU 运行，CUDA 加速使得无人船传感器数据的实时处理速度得到显著提升，从而保证了无人船自主系统的实时性。

NVIDIA V100：部署在服务器端的 NVIDIA V100 用于水面自动驾驶数据 AI 引擎的自主迭代。利用 V100 的高性能算力，欧卡智舶能够将百万级别的数据喂入 AI 模型，进行快速训练，从而使得 AI 模型具备更高的精度和鲁棒性。

NVIDIA TensorRT：通过 TensorRT 推理框架，无人船端部署的 AI 模型能够进行高速推理。经过 INT8 量化后，AI 模型在无人船端的推理时间缩短至 20ms，有效地提升了无人船感知系统的实时性。

在具体业务环节中，NVIDIA 的计算平台发挥了重要作用。例如，通过 NVIDIA Jetson Orin Nano 和 Jetson Orin NX，无人船能够实时处理传感器数据，实现自主导航和操作；通过 NVIDIA CUDA，提高了数据处理速度，保证了无人船自主系统的实时性；通过 NVIDIA V100，加快了 AI 模型的训练速度，提高了模型的精度和鲁棒性；通过 NVIDIA TensorRT，缩短了 AI 模型的推理时间，提升了无人船感知系统的实时性。

在效用方面，NVIDIA 的计算平台为欧卡智舶带来了显著的优势。例如，在效率提升方面，通过 CUDA 加速，数据处理速度得到显著提升，从而提高了无人船的运行效率；在时间节省方面，通过 TensorRT 推理框架，AI 模型的推理时间缩短至 20ms，大大提高了无人船的响应速度；在技术优势的构建方面，通过 NVIDIA V100 的高性能算力，AI 模型具备更高的精度和鲁棒性，从而提高了无人船的算法精度。

应用 NVIDIA 产品生态解决核心算力问题

“作为民用无人船独角兽企业，欧卡智舶的无人船产品目前在 10 个国家的 120 片水域无监督航行里程数达到了 65 万公里，稳定高效的算力是我们得以快速成长的核心要素，” 欧卡智舶算法总监王培栋表示，“NVIDIA 的产品生态非常出色地帮我们解决了算力问题。一方面 NVIDIA 有很丰富的边缘计算产品配置，我们能够自由地为我们的无人船产品配备合适的算力芯片；另一方面 NVIDIA 丰富的软件生态也为我们算法的实际部署提供了极大的便利，加速无人船产品研发的落地。”

审核编辑：刘清