什么是时间戳对齐?

时间戳对齐(Timestamp Alignment)是多传感器数据融合中的关键技术,指通过对不同传感器采集数据的时间标记进行校准和同步,确保所有数据流在时间维度上保持严格一致性的过程。自动驾驶系统通常搭载摄像头、激光雷达、毫米波雷达等异构传感器,这些设备由于硬件时钟差异、采样频率不同或传输延迟等因素,会产生微妙但关键的时间偏差。时间戳对齐通过软件算法补偿这些偏差,使得同一时刻的环境感知数据能够准确对应,为后续的感知融合提供可靠的时间基准。

在实际应用中,时间戳对齐通常采用硬件同步(如PPS脉冲信号)结合软件插值的方法实现。例如,当激光雷达(10Hz)与摄像头(30Hz)数据需要融合时,系统会通过线性插值在激光雷达扫描周期内生成虚拟帧,使其时间戳与图像帧精确匹配。当前主流方案如ROS2中的message_filters模块,以及百度Apollo采用的Clock-based Alignment算法,都能实现微秒级的时间同步精度。随着5G和边缘计算的发展,基于全局时钟协议(如PTP)的分布式时间同步技术,正在进一步提升多车协同场景下的数据对齐可靠性。