阿里云专家博主，51CTO专家博主、2022年博客之星Top96，嵌入式与物联网赛道Top2

Autoware规划模块是自动驾驶系统的核心，采用分层架构设计，包含任务规划、行为规划、运动规划和轨迹验证等层级。任务规划模块负责全局路径规划，通过路由状态管理、安全重路由检查和到达检查算法确保行驶安全性和可靠性。该模块位于src/universe/autoware_universe/planning/目录下，整合地图、感知和定位数据，为车辆生成最优行驶轨迹。

Autoware感知模块是自动驾驶系统的核心组件，位于src/universe/autoware_universe/perception/目录下，负责通过多传感器融合实现环境感知。该模块整合激光雷达、摄像头和雷达数据，主要包含激光雷达感知（CenterPoint检测器、地面分割）、摄像头感知和雷达感知三大子系统。激光雷达感知部分采用CenterPoint两阶段3D目标检测算法，配合RANSAC地面分割和点云预处理，实现高效的环境建模。模块采用模块化设计，包含数据预处理、目标检测与分割、多传感器融合、目标跟踪

本文深入分析了Autoware 0.45.1版本的软件架构，重点介绍了其分层设计、核心模块功能及交互机制。Autoware采用基于ROS 2的分层架构，包含硬件抽象层、中间件层、业务逻辑层和应用层。核心模块分析涵盖了感知模块（激光雷达、摄像头、雷达感知及多传感器融合）、规划模块（任务规划、行为规划、路径规划）以及控制模块（控制器架构）。文档通过架构图和流程图详细展示了各模块的组件构成、数据处理流程和消息接口设计，为理解Autoware自动驾驶软件栈提供了系统性参考。

Autoware仿真模块为自动驾驶系统提供虚拟测试环境，包含CARLA接口、虚拟感知发布器、故障注入器和学习驱动车辆模型等核心组件。CARLA接口实现高保真物理仿真和多传感器模拟；虚拟感知发布器生成测试用的感知数据；故障注入器测试系统鲁棒性；学习驱动车辆模型基于机器学习提升仿真精度。该模块支持从简单传感器仿真到复杂场景模拟的全方位需求，为自动驾驶开发提供安全高效的测试验证平台。

Autoware系统监控模块（System Monitoring）是自动驾驶系统的核心组件，负责全面监控系统运行状态。该模块包含三大核心功能：1）组件状态监控器实时跟踪各组件运行状态（ACTIVE/ERROR等）并生成系统级报告；2）诊断系统通过诊断图谱聚合故障信息，支持根因分析和影响评估；3）ADAPI接口层提供标准化的系统控制和管理接口。模块采用分层架构设计，从底层硬件监控到上层API接口，确保系统安全稳定运行，同时提供全面的可视化诊断能力。核心数据结构包括ComponentStatus状态枚举和Dia

Autoware控制模块是自动驾驶系统的核心执行单元，采用分层架构设计实现轨迹跟踪与车辆控制。该模块包含轨迹跟踪节点、横向/纵向控制器、安全监控等多个组件，通过MPC、Pure Pursuit和PID等算法将规划轨迹转换为控制命令。系统采用状态机管理控制模式转换，支持初始化、停车、驾驶、紧急等多种状态，并内置数据有效性检查、安全限制等机制确保控制安全性。模块通过ROS节点实现，提供完善的诊断接口和参数配置功能。