NVIDIA AI賦能水面自動駕駛技術，實現多種標準落地應用

案例簡介

本案例中，歐卡智舶在無人船系統中搭載了多種傳感器，并選擇了 NVIDIA Jetson 系列產品作為邊緣計算硬件。該硬件支持多種信號傳輸和高質量的算力，并結合 GPU、TensorRT 和 CUDA 進行實時數據處理和感知算法部署，以實現水面環境感知和路徑規劃。

垂直水面無人駕駛技術，攻破核心問題

歐卡智舶自成立之初就將研發重心放在水面智能化與自主化技術，從自研的核心硬件模塊、軟件平臺到水面自動駕駛算法，實現了水面場景的全方位感知、自主決策與路徑規劃、信號遮擋等不同工況下的精準自主定位，以及復雜水況下的自適應控制。歐卡智舶的無人船產品搭載 NVIDIA Jetson 嵌入式系統，讓無人船能夠實時地進行自主感知和自主控制，根據用戶需求自主執行水面作業任務。

歐卡智舶智舶系統 OASIS——自動泊船

歐卡智舶還構建了水面自動駕駛數據 AI 引擎，已積累數據量數千萬條，形成了數據全流程高效閉環。在 NVIDIA 高性能 GPU 的加持下，將海量的數據進行自動化處理，數據的閉環助力水面智能化和自主化技術持續迭代。

懷揣美好愿景，研發三大系列

六款無人船產品和智舶系統

歐卡智舶自成立以來，始終堅持“無人駕駛，讓水域更美好”的愿景，致力于水面自動駕駛技術的研發，形成無人駕駛環保船、自動駕駛游船、智舶系統三大行業應用。同時歐卡智舶是目前擁有行業水面無人駕駛里程數和水面無人駕駛樣本集的國家級高新技術企業。

水面自動駕駛的全新挑戰

隨著自動駕駛技術的發展，自動駕駛場景逐漸由路面擴展至水上。不同于路面場景，水面場景對自動駕駛算法有著新的挑戰，例如水浪的搖晃、橋下復雜的通航區域、水面信號反射等，這些都對水面自動駕駛算法中環境感知的精度和魯棒性提出了新的要求。

歐卡智舶輔助駕駛系統——碰撞預警

為了實現安全可靠的水面自主感知，歐卡智舶在無人船系統中搭載了豐富的傳感器，包括相機、激光雷達、毫米波雷達、慣性測量單元和全球定位系統，幫助無人船在復雜的水面場景中進行有效地自主航行。多種傳感器配置使得歐卡智舶對無人船端的邊緣計算平臺有著更高的要求。因此歐卡智舶需要尋找一種邊緣計算平臺，用于無人船傳感器數據的實時處理和水面自動駕駛算法的部署。

最終歐卡智舶選擇使用 NVIDIA 的 Jetson 系列產品作為無人船的邊緣計算硬件。NVIDIA 的 Jetson 系列產品提供了豐富的硬件接口，能夠支持多種硬件信號的傳輸通信。同時其計算芯片包含了 CPU 和 GPU，能夠為無人船算法部署提供高質量的算力支持。在感知算法層面，歐卡智舶使用 GPU 和 TensorRT進行 AI 視覺模型的邊緣推理，使用 CUDA 進行毫米波雷達和激光雷達點云的信號處理，輸出水面環境感知結果，并由下游的規劃模塊對無人船進行路徑規劃。同時 NVIDIA 豐富的軟件生態（如 CUDA）能為傳感器數據并行化操作提供有效的計算加速。

歐卡智舶 SMURF 鯨靈在新加坡水域執行巡檢清潔任務

在選擇 NVIDIA 的產品生態來提供支持后，歐卡智舶充分利用了 NVIDIA GPU 和軟件解決方案的多樣性和強大性能，以滿足其無人船技術需求，并提供穩定高效的計算能力。

具體來說，歐卡智舶采用了以下 NVIDIA 產品：

NVIDIA Jetson Orin Nano 和 Jetson Orin NX：這兩款 AI 模組部署在無人船端，負責邊緣計算，能夠為傳感器的實時信息處理和無人船的自主控制計算提供高質量的算力支持。通過這些模組，無人船能夠快速處理傳感器數據，并實時響應，從而實現高精度導航和操作。

NVIDIA CUDA：通過 CUDA 并行計算加速技術，歐卡智舶能夠有效地處理海量的并行計算操作，特別是在無人船傳感器數據的并行化計算上。相比傳統的純 CPU 運行，CUDA 加速使得無人船傳感器數據的實時處理速度得到顯著提升，從而保證了無人船自主系統的實時性。

NVIDIA V100：部署在服務器端的 NVIDIA V100 用于水面自動駕駛數據 AI 引擎的自主迭代。利用 V100 的高性能算力，歐卡智舶能夠將百萬級別的數據喂入 AI 模型，進行快速訓練，從而使得 AI 模型具備更高的精度和魯棒性。

NVIDIA TensorRT：通過 TensorRT 推理框架，無人船端部署的 AI 模型能夠進行高速推理。經過 INT8 量化后，AI 模型在無人船端的推理時間縮短至 20ms，有效地提升了無人船感知系統的實時性。

在具體業務環節中，NVIDIA 的計算平臺發揮了重要作用。例如，通過 NVIDIA Jetson Orin Nano 和 Jetson Orin NX，無人船能夠實時處理傳感器數據，實現自主導航和操作；通過 NVIDIA CUDA，提高了數據處理速度，保證了無人船自主系統的實時性；通過 NVIDIA V100，加快了 AI 模型的訓練速度，提高了模型的精度和魯棒性；通過 NVIDIA TensorRT，縮短了 AI 模型的推理時間，提升了無人船感知系統的實時性。

在效用方面，NVIDIA 的計算平臺為歐卡智舶帶來了顯著的優勢。例如，在效率提升方面，通過 CUDA 加速，數據處理速度得到顯著提升，從而提高了無人船的運行效率；在時間節省方面，通過 TensorRT 推理框架，AI 模型的推理時間縮短至 20ms，大大提高了無人船的響應速度；在技術優勢的構建方面，通過 NVIDIA V100 的高性能算力，AI 模型具備更高的精度和魯棒性，從而提高了無人船的算法精度。

應用 NVIDIA 產品生態解決核心算力問題

“作為民用無人船獨角獸企業，歐卡智舶的無人船產品目前在 10 個國家的 120 片水域無監督航行里程數達到了 65 萬公里，穩定高效的算力是我們得以快速成長的核心要素，”歐卡智舶算法總監王培棟表示，“NVIDIA 的產品生態非常出色地幫我們解決了算力問題。一方面 NVIDIA 有很豐富的邊緣計算產品配置，我們能夠自由地為我們的無人船產品配備合適的算力芯片；另一方面 NVIDIA 豐富的軟件生態也為我們算法的實際部署提供了極大的便利，加速無人船產品研發的落地?！?/p>

審核編輯：劉清