https://github.com/ApolloAuto/apollo/blob/master/docs/quickstart/apollo_1_0_hardware_system_installation_guide.md

Apollo 1.0硬件和系统安装指南

• 关于本指南
  • 文件公约
• 介绍
  • 文档
• 关键硬件组件
  • 选项1：NovAtel SPAN-IGM-A1
  • 选项2：NovAtel SPAN ProPak6和NovAtel IMU-IGM-A1
  • IPC配置
  • IPC前后视图
  • 需要附加组件
  • 板载计算机系统 - IPC
  • 控制器局域网（CAN）卡
  • 全球定位系统（GPS）和惯性测量单元（IMU）
  • GPS接收器/天线
• 安装任务概述
• 安装任务的步骤
  • 先决条件
  • 主要部件安装图
  • 安装GPS接收器和天线
  • 安装IPC
  • 配置GPS和IMU
  • 准备IPC
  • 安装IPC的软件
  • 在办公室里
  • 在车里
• 设置网络
  • 建议
• 需要其他任务
• 下一步

关于本指南

“ Apollo 1.0硬件和系统安装指南”提供了安装** Apollo Project **的所有硬件组件和系统软件的说明。所包含的系统安装信息涉及下载和安装Apollo Linux内核的步骤。

文件公约

下表列出了本文档中使用的约定：

重点

介绍

在阿波罗计划是提供用于汽车和自主驾驶阿波罗行业合作伙伴提供开放，完整，可靠的软件平台的倡议。该项目的目的是使这些实体能够基于Apollo软件堆栈开发自己的自驾驾驶系统。

文档

以下一组文档描述了Apollo 1.0：

• [阿波罗硬件和系统安装指南] - 提供安装车辆硬件组件和系统软件的说明：
  • Ubuntu Linux
  • Apollo Linux内核
  • 工业PC（IPC）
  • 全球定位系统（GPS）
  • 惯性测量单元（IMU）
  • 控制器局域网（CAN）卡
  • 硬盘
  • GPS天线
  • GPS接收机
  • 车辆：
  • 软件：
• [Apollo快速入门指南] - 提供完整的端到端指令的组合教程和路线图。“快速入门指南”还提供了其他文档的链接，其中描述了将普通车转换为自主驾驶车辆。

关键硬件组件

要安装的关键硬件组件包括：

• 车载计算机系统 - Neousys Nuvo-5095GC
• 控制器局域网（CAN）卡 - ESD CAN-PCIe / 402-1
• 通用定位系统（GPS）和惯性测量单元（IMU）─您可以选择以下选项之一：
  • NovAtel SPN-IGM-A1
  • NovAtelSPAN®ProPak6™和NovAtel IMU-IGM-A1

需要附加组件

您需要为需要的其他任务提供这些附加组件：

• 用于互联网接入的4G路由器
• 用于在车内调试的显示器，键盘和鼠标
• 电缆：视频图形阵列（VGA）连接器，数字视频接口（DVI）电缆（可选）
• Apple iPad Pro：9.7寸，Wi-Fi（可选）

关键硬件组件的特性将在后续部分中介绍。

板载计算机系统 - IPC

车载计算机系统是用于自主车辆的工业PC（IPC），并使用由第六代Intel Skylake内核i7-6700 CPU供电的NeousysNuvo-5095GC。

Neousys Nuvo-5095GC是自主驾驶系统（ADS）的中心单元。

IPC配置

配置IPC如下：

• 32GB DDR4 RAM
• MezIO-V20-EP模块（带车内使用的点火控制）
• PO-160W-OW 160W交流/直流电源适配器
• CSM2模块（x16 PCIe扩展Gen3 8通道磁带盒）

IPC前后视图

IPC的前后视图显示在图形处理单元（GPU）中，安装在以下图片中：

Nuvo-5095GC的前视图：

Nuvo-5095GC的后视图：

有关Nuvo-5095GC的更多信息，请参阅：

Neousys Nuvo-5095GC产品页：

http://www.neousys-tech.com/en/product/application/gpu-computing/product/nuvo-5095gc-gpu-computer

Neousys Nuvo-5095GC手册：

http://www.neousys-tech.com/en/support/resources/category/162-manual

控制器局域网（CAN）卡

与IPC一起使用的CAN卡是ESD CAN-PCIe / 402。

有关CAN-PCIe / 402的更多信息，请参阅：

ESD CAN-PCIe / 402产品页：

https://esd.eu/en/products/can-pcie402

全球定位系统（GPS）和惯性测量单元（IMU）

有两个 GPS-IMU 选项可用，选择取决于最适合您的需求：

• 选项1：NovAtel SPAN-IGM-A1
• 选项2：NovAtelSPAN®ProPak6™和NovAtel IMU-IGM-A1

选项1：NovAtel SPAN-IGM-A1

NovAtel SPAN-IGM-A1是一个集成的单盒解决方案，提供紧密耦合的全球导航卫星系统（GNSS）定位和具有NovAtel OEM615接收机的惯性导航。

有关NovAtel SPAN-IGM-A1的更多信息，请参阅：

NovAtel SPAN-IGM-A1产品页：

https://www.novatel.com/products/span-gnss-inertial-systems/span-combined-systems/span-igm-a1/

选项2：NovAtel SPAN ProPak6和NovAtel IMU-IGM-A1

NovAtel ProPak6是独立的GNSS接收器。它与单独的NovAtel支持的IMU（在这种情况下，NovAtel IMU-IGM-A1）一起提供本地化。

ProPak6提供由NovAtel生产的最新最先进的外壳产品。

IMU-IGM-A1是与支持SPAN的GNSS接收器（如SPAN ProPak6）配对的IMU。

有关NovAtel SPAN ProPak6和IMU-IGM-A1的更多信息，请参阅：

NovAtel ProPak6安装与操作手册：

https://www.novatel.com/assets/Documents/Manuals/OM-20000148.pdf

NovAtel IMU-IGM-A1产品页：

https://www.novatel.com/products/span-gnss-inertial-systems/span-imus/span-mems-imus/imu-igm-a1/#overview

GPS接收器/天线

与GPS-IMU组件一起使用的GPS接收器/天线是NovAtel GPS-703-GGG-HV。

**注：** GPS NovAtelGPS-703-GGG-HV适用于上一节“全球定位系统”（GPS）和惯性测量单元（IMU）中描述的两种GPS-IMU选项的任一型号。

有关NovAtel GPS-703-GGG-HV的更多信息，请参阅：

NovAtel GPS-703-GGG-HV产品页面：

https://www.novatel.com/products/gnss-antennas/high-performance-gnss-antennas/gps-703-ggg-hv/

安装任务概述

安装硬件和软件组件涉及以下任务：

在办公室里：

1. 准备IPC：a。检查图形处理单元（GPU）磁带，以确定是否需要卸下GPU卡（如果已预安装）。湾 在将卡插入插槽之前，首先重新定位CAN卡端接跳线，准备并安装控制器局域网（CAN）卡。
2. 在IPC中安装硬盘驱动器（如果没有预安装）。 如果您愿意，还可以选择更换预装的硬盘驱动器。 建议：
   • 安装固态硬盘（SSD）以提高可靠性。
   • 如果需要收集驾驶数据，请使用大容量驱动器。
3. 准备IPC加电：a。将电源线连接到电源连接器（接线端子）。湾 将显示器，以太网，键盘和鼠标连接到IPC。C。将IPC连接到电源。
4. 在IPC上安装软件（需要一些Linux经验）：a。安装Ubuntu Linux。湾 安装Apollo Linux内核。

车内：

• 确保已执行在先决条件部分中列出的车辆的所有修改。
• 安装主要组件（根据本文档中的插图和说明）：
  • GPS天线
  • IPC
  • GPS接收机

安装所有硬件和软件组件的实际步骤详见安装任务步骤。

安装任务的步骤

本节介绍安装步骤：

• 关键的硬件和软件组件
• 车内的硬件

在办公室里

执行这些任务：

• 准备IPC：
  • 安装CAN卡
  • 安装或更换硬盘
  • 准备IPC加电
• 安装IPC的软件：
  • Ubuntu Linux
  • 阿波罗内核

准备IPC

按着这些次序：

1. 在IPC中，检查GPU卡盒以确定是否有预先安装的GPU卡，您需要删除它们： 一个。翻转IPC，拧下正在拿着GPU盒的电脑底部的四个螺丝（紫色方块）。 湾 从IPC中取出GPU卡： C。从IPC上卸下GPU卡匣：拧下GPU卡盒底部的三个附加螺钉（如紫色圆圈），打开盖子： 天。删除GPU卡（如果已安装）：
2. 准备并安装CAN卡： 一个。通过从其默认位置移除红色跳线帽（以黄色圆圈显示）并将其放置在其终止位置，设置CAN卡端接跳线： 警告：如果终端跳线设置不正确，CAN卡将无法正常工作。 湾 将CAN卡插入IPC的插槽中： C。在IPC中重新安装GPU卡：
3. 安装或更换硬盘。 如果没有预先安装，您需要安装一个或两个2.5“SSD或硬盘驱动器。或者，您可能希望用预先安装的硬盘替换您自己的硬盘（比如SSD）。 强烈推荐使用SSD驱动器，以提高可靠性。如果需要收集驾驶数据，还要考虑使用大容量驱动器。 要安装硬盘驱动器： 一个。拧下三个螺丝（如紫色圆圈），打开硬盘盖（球童）： 湾 将驱动器安装在球童中（如英特尔SSD所示）： 观察硬盘驱动器位于安装的球童中的方式。串行高级技术附件（SATA）和电源连接器应放置在面向已显示两个螺丝孔的末端的球童中。 The hard drive in the caddy is now connected: C。在IPC中重新安装固态硬盘：
4. 准备IPC加电： 一个。将电源线连接到IPC附带的电源连接器（接线端子）： 警告：请确保电源线的正极（标有R为红色）和负极（黑色标记为B）的导线插入电源端子排的正确孔中。 湾 将显示器，以太网电缆，键盘和鼠标连接到IPC： 建议您为显示器使用视频图形阵列（VGA）连接器，原因如下：

• 如果IPC启动时没有看到任何屏幕显示，请切换到VGA输入。Neousys Nuvo-5095GC IPC 总是输出到VGA端口，即使没有连接监视器。因此，Linux安装程序可能会“选择”输出到VGA端口而不是DVI端口。
• 如果在使用双显示器设置的安装过程中看不到对话窗口，请尝试在VGA和DVI之间切换。Linux安装程序可能会检测到两个监视器并使用它们。

为了获得更好的显示质量，您可以选择：

• 使用DVI电缆或具有DVI-HMI适配器的高清多媒体接口（HMI）连接到另一台显示器
• 在同一台显示器上使用DVI / HDMI端口 C。连接电源：

安装IPC的软件

本节介绍安装步骤：

• Ubuntu Linux
• 阿波罗内核

假设您有使用Linux的经验来成功执行软件安装。

安装Ubuntu Linux

按着这些次序：

1. 创建可启动的Ubuntu Linux USB闪存驱动器： 下载Ubuntu（或Xubuntu等变体），并按照在线说明创建可引导的USB闪存驱动器。

建议您使用Ubuntu 14.04.3。

您可以在系统启动过程中键入F2进入BIOS设置。建议您在BIOS中禁用快速引导和安静引导，以便更容易地捕获引导过程中的任何问题。

有关Ubuntu的更多信息，请参阅： Ubuntu for Desktop网站：

https://www.ubuntu.com/desktop

1. 安装Ubuntu Linux： 一个。将Ubuntu安装驱动器插入USB端口并打开系统。湾 按照屏幕上的说明安装Linux。
2. 执行软件更新和安装：a。安装完成后重启Linux。湾 启动软件更新程序以更新到最新的软件包（对于已安装的发行版），或在诸如GNOME Terminal之类的终端程序中键入以下命令。 sudo apt-get update ; sudo apt-get升级 C。启动终端程序如GNOME终端，并键入以下命令来安装Linux 4.4内核：

sudo apt-get install linux-generic-lts-xenial

IPC必须具有Internet访问权限才能更新和安装软件。确保以太网电缆连接到具有Internet访问权限的网络。如果连接到的网络不使用动态主机配置协议（DHCP），则可能需要为IPC配置网络。

安装Apollo内核

车上的阿波罗运行时间需要阿波罗内核。强烈建议您安装预制内核。

使用预制的Apollo内核。

您可以使用以下命令访问并安装预构建的内核。

1. 从github的发行版中下载发行包

https://github.com/ApolloAuto/apollo-kernel/releases

1. 安装内核发布包下载后：

tar zxvf linux-4.4.32-apollo-1.0.0.tar.gzcd installsudo bash install_kernel.sh

1. 通过reboot命令重启系统
2. 构建ESD CAN驱动源代码现在，您需要根据ESDCAN-README.md构建ESD CAN驱动程序源代码

建立自己的内核

如果修改了内核，或者预建内核不是最适合您的平台的，那么可以通过以下步骤构建自己的内核。

1. 从存储库克隆代码

git clone https://github.com/ApolloAuto/apollo-kernel.gitcd apollo-kernel

1. 根据ESDCAN-README.md添加ESD CAN驱动程序源代码
2. 使用以下命令构建内核。

bash build.sh

1. 安装内核的方式与使用预先构建的Apollo内核相同。

可选：测试ESD CAN设备节点

使用新内核重新启动IPC后：

一个。通过在终端中发出以下命令创建CAN设备节点：

CD的/ dev ; sudo mknod --mode = a + rw can0 c 52 0

湾 使用作为从ESD Electronics获取的ESD CAN软件包的一部分的测试程序来测试CAN设备节点。

IPC现在可以安装在车上了。

在车里

执行这些任务：

• 根据先决条件列表中的规定对车辆进行必要的修改
• 安装主要组件：
  • GPS天线
  • IPC
  • GPS接收机

先决条件

警告：在将主要组件（GPS天线，IPC和GPS接收器）安装在车辆之前，必须按照先决条件列表中的规定执行某些修改。在列表中进行强制性更改的说明不属于本文档的范围。

先决条件列表如下：

• 车辆必须由专业服务公司修改为“线控”技术。此外，必须在要安装IPC的中继线上提供CAN接口连接。
• 必须在主干中安装电源板，为IPC和GPS-IMU提供电源。电源面板还将为车辆中的其他设备（如4G LTE路由器）提供服务。电源面板应连接到车辆的电源系统。
• 必须安装定制的机架，将GPS-IMU天线安装在车辆的顶部。
• 必须安装定制的机架，以便将GPS-IMU安装在主干箱中。
• 必须将4G LTE路由器安装在干线中才能为IPC提供Internet访问。路由器必须具有内置Wi-Fi接入点（AP）功能，以连接到其他设备（如iPad），以与自主驾驶（AD）系统连接。例如，用户将能够使用移动设备来启动AD模式或监视AD状态。

主要部件安装图

以下两个图表指示车辆上应安装三个主要组件（GPS天线，IPC和GPS接收器）的位置：

安装GPS接收器和天线

本节提供有关安装以下两种选择之一的一般信息：

• 选项1： GPS-IMU：NovAtel SPAN-IGM-A1
• 选项2： GPS-IMU：NovAtelSPAN®ProPak6™和NovAtel IMU-IGM-A1

选项1：安装NovAtel SPAN-IGM-A1

安装说明描述了安装，连接和采取GPS-IMU NovAtel SPAN-IGM-A1的杠杆臂测量的步骤。

安装

您可以将GPS-IMU NovAtel SPAN-IGM-A1放置在车辆的大部分地方，但建议您遵循以下建议：

• 将NovAtel SPAN-IGM-A1放置并固定在行李箱内，Y轴指向前方。
• 将NovAtel GPS-703-GGG-HV天线安装在车辆顶部的视野范围内。

接线

您必须连接两根电缆：

• 天线电缆 - 将GNSS天线连接到SPAN-IGM-A1的天线端口
• 主电缆：
  • 将其15针端连接到SPAN-IGM-A1
  • 将其电源线连接到10至30V DC的电源
  • 将其串行端口连接到IPC。如果电源来自车载电池，请添加辅助电池（推荐）。

主电缆连接

有关详细信息，请参见“ SPAN-IGM™快速入门指南”第3页的详细图表：

SPAN-IGM™快速入门指南

http://www.novatel.com/assets/Documents/Manuals/GM-14915114.pdf

采取杠杆臂测量

当SPAN-IGM-A1和GPS天线就位时，必须测量从SPAN-IGM-A1到GPS天线的距离。距离应测量为：X偏移，Y偏移和Z偏移。

偏移误差必须在1厘米以内以达到高精度。有关详细信息，请参阅SPAN-IGM™快速入门指南，第5页，了解详细图。

有关SPAN-IGM-A1的其他信息，请参阅：

SPAN-IGM™用户手册：

http://www.novatel.com/assets/Documents/Manuals/OM-20000141.pdf

选项二：安装NovAtelSPAN®ProPak6™和NovAtel IMU-IGM-A1

安装说明描述了安装，连接和采取GPS NovAtelSPAN®ProPak6™ 和 NovAtel IMU-IGM-A1 的杠杆臂测量步骤。

组件安装

安装所需的组件包括：

• NovAtel GPS SPAN ProPak6
• NovAtel IMU-IGM-A1
• NovAtel GPS-703-GGG-HV天线
• NovAtel GPS-C006电缆（将天线连接到GPS）
• NovAtel 01019014主电缆（将GPS连接到IPC的串行端口）
• 数据传输单元（DTU） - 类似于4G路由器
• 磁性适配器（用于天线和DTU）
• DB9直通电缆

安装

您可以将两台设备，ProPak6和IMU放在车内，但建议您遵循以下建议：

• 将ProPak6和IMU并排固定在行李箱内，Y轴指向前方。
• 将NovAtel GPS-703-GGG-HV天线安装在车辆顶部或行李箱盖顶部，如图所示：
• 使用磁性适配器将天线紧固在行李箱盖上。
• 通过打开主干并将电缆放置在行李箱盖和车身之间的空间中，将天线电缆安装在主干箱中。

接线

按照以下步骤将ProPak6 GNSS接收器和IMU连接到Apollo系统：

1. 使用IMU-IGM-A1附带的分离电缆连接IMU主端口和ProPak6 COM3 / IMU端口。
2. 使用USB-A到MicroUSB电缆连接IPC的USB端口和ProPak6的MicroUSB端口。
3. 将IMU-IGM-A1分离电缆的另一端连接到车辆电源。
4. 将GNSS天线连接到Propak6。
5. 连接Propak6电源线。

有关NovAtel SPAN ProPak6的更多信息，请参阅：

NovAtel ProPak6安装与操作手册：

https://www.novatel.com/assets/Documents/Manuals/OM-20000148.pdf

安装IPC

按着这些次序：

1. 使用电源线将车载电源连接到IPC：

将其电源连接器用作一端，并将另一端连接到车辆中的电源面板（请参阅“前提条件”部分）。

1. 将板载计算机系统（5059GC）放在主干箱内（推荐）。

例如，Apollo 1.0使用4x4自攻螺丝将5059GC螺栓固定在树干的地毯上。

1. 安装IPC，使其前侧和后侧（所有端口都位于）面向行李箱的右侧（乘客）和左侧（驾驶员）。

这种定位使得连接所有电缆变得更加容易。

有关更多信息，请参阅：

Neousys Nuvo-5095GC - 手册：

http://www.neousys-tech.com/en/support/resources/category/162-manual

1. 连接所有电缆，包括：

• 电源线
• 控制器局域网（CAN）电缆
• 以太网电缆从4G路由器到IPC
• GPS接收机到IPC
• （可选）显示器，键盘，鼠标

一个。将电源线连接到IPC（如图所示）：

湾 将电源线的另一端连接到车载电池（如图所示）：

C。将DB9电缆连接到IPC以与CAN通信（如图所示）：

天。连接：

• 以太网电缆从4G路由器到IPC（标记为路由器）
• GPS接收机到IPC（标记为GPSIMU）
• （可选）显示器（标记为监视器）：

采取杠杆臂测量

按着这些次序：

1. 在进行测量之前，打开IPC。
2. 当IMU和GPS天线处于适当位置时，必须测量从IMU到GPS天线的距离。该距离应测量为：X偏移，Yoffset和Z偏移。

偏移误差必须在1厘米以内才能实现定位和定位的高精度。

有关其他信息，请参阅：

NovAtel ProPak6安装与操作手册：

https://www.novatel.com/assets/Documents/Manuals/OM-20000148.pdf

NovAtel SPAN-IGM-A1产品页：

https://www.novatel.com/products/span-gnss-inertial-systems/span-combined-systems/span-igm-a1/

配置GPS和IMU

配置GPS和IMU如图所示：

WIFICONFIGSTATE OFFUNLOGALLTHISPORTSETIMUTOANTOFFSET0.00 1.10866 1.14165 0.05 0.05 0.08SETINSOFFSET0 0 0LOGCOM2 GPRMC ONTIME 1.0 0.25EVENTOUTCONTROLMARK2 ENABLE POSITIVE 999999990 10EVENTOUTCONTROLMARK1 ENABLE POSITIVE 500000000 500000000LOGNCOM1 GPGGA ONTIME 1.0logbestgnssposb ontime 0.5logbestgnssvelb ontime 0.5logbestposb ontime 0.5logINSPVASB ontime 0.01logCORRIMUDATASB ontime 0.01logINSCOVSB ontime 1logmark1pvab onnewlogimutoantoffsetsb oncelogvehiclebodyrotationb onchangedSAVECONFIG

对于ProPak6：

WIFICONFIG STATE OFFCONNECTIMU COM3 IMU_ADIS16488INSCOMMAND ENABLESETIMUORIENTATION 5ALIGNMENTMODE AUTOMATIC  SETIMUTOANTOFFSET 0.00 1.10866 1.14165 0.05 0.05 0.08VEHICLEBODYROTATION 0 0 0 COM COM1 9600 N 8 1 N OFF OFFCOM COM2 9600 N 8 1 N OFF OFFINTERFACEMODE COM1 NOVATEL NOVATEL OFFLOG COM2 GPRMC ONTIME 1 0.25PPSCONTROL ENABLE POSITIVE 1.0 10000MARKCONTROL MARK1 ENABLE POSITIVEEVENTINCONTROL MARK1 ENABLE POSITIVE 0 2 interfacemode usb2 rtcmv3 none offrtksource auto anypsrdiffsource auto any SAVECONFIG

警告：根据实际测量（天线和IMU偏移量）修改SETIMUTOANTOFFSET行。

例如：

SETIMUTOANTOFFSET -0.05 0.5 0.8 0.05 0.05 0.08

设置网络

本节提供有关设置网络的建议。

运行Apollo软件的IPC必须访问互联网以获取实时运动（RTK）数据以进行准确的本地化。移动设备还需要连接到IPC来运行Apollo软件。

建议

建议您根据下图设置网络：

按着这些次序：

1. 安装和配置具有Wi-Fi接入点（AP）功能和千兆以太网端口的4G LTE路由器。
2. 使用以太网电缆将IPC连接到LTE路由器。
3. 配置LTE路由器使用LTE蜂窝网络接入互联网。
4. 配置LTE路由器的AP功能，使iPad Pro或其他移动设备可以连接到路由器，然后连接到IPC。

建议您在IPC上配置固定IP而不是使用DHCP，以便更轻松地从移动终端连接到它。

需要其他任务

您将使用您需要提供的组件来执行以下任务：

1. 使用DVI或HDMI电缆连接显示器，并连接键盘和鼠标，以便在现场的汽车上执行调试任务。
2. 在Apple iPad Pro上建立Wi-Fi连接，以访问HMI并控制IPC上运行的Apollo ADS。

下一步

完成车辆硬件安装后，请参阅Apollo快速入门以完成软件安装步骤。