4. 使用指南

4.1 配置

入口文件：config/prediction/prediction.lua → config/autonomy.lua

注意：当前 AUTONOMY_PREDICTION 为空表，未挂入 AUTONOMY 根表。

规划字段：

字段	说明	默认建议
`enabled`	是否启动 PredictionServer	`false`
`frequency`	预测循环频率 (Hz)	`10.0`
`prediction_horizon`	预测时域 \(T_p\) (s)	`5.0`
`prediction_dt`	预测步长 \(\Delta t\) (s)	`0.1`
`motion_model`	默认运动模型	`"cv"`
`plugins`	预测插件列表	待实现

4.2 PredictionServer API（规划）

API	用途	状态
`Start()` / `Shutdown()`	启停预测循环	❌
`OnDetections(detections)`	接收感知检测	❌
`OnObstacles(obstacles)`	接收障碍列表	❌
`GetPredictedTrajectories()`	获取预测轨迹	❌
`GetCollisionRisks()`	获取碰撞风险评分	❌

4.3 运动模型 API（当前可用）

#include "autonomy/common/motion_model/motion_model_interface.hpp"

// 统一接口
template <typename Derived, typename StateT>
class MotionModelInterface {
    StateT predict(const StateT& state, const std::chrono::nanoseconds& dt);
    typename StateT::Matrix jacobian(const StateT& state, const std::chrono::nanoseconds& dt);
};

模型	头文件	适用
`LinearMotionModel`	`linear_motion_model.hpp`	行人、一般动态障碍
`DifferentialDriveMotionModel`	`differential_drive_motion_model.hpp`	差速机器人障碍
`StationaryMotionModel`	`stationary_motion_model.hpp`	静态障碍

4.4 预测轨迹消息（规划）

建议输出结构（待 prediction_msgs 定义）：

struct PredictedTrajectory {
    int32_t obstacle_id;
    double probability;                    // 多模态时
    std::vector<PoseStamped> trajectory;   // 离散轨迹点
    std::vector<Covariance2D> uncertainty; // 可选不确定性
};

4.5 系统集成（规划）

// system::Autonomy 构造流程（规划）
prediction_ = std::make_shared<prediction::PredictionServer>(options_.prediction_options());
prediction_->Start();

// Perception 回调
perception_->OnDetections([&](const Detection2DArray& dets) {
    prediction_->OnDetections(dets);
});

// Planning 查询
auto trajectories = prediction_->GetPredictedTrajectories();
planner_->SetDynamicObstacles(trajectories);

4.6 与 Planning 的接口（规划）

接口	说明
`SetDynamicObstacles(trajectories)`	注入预测轨迹供时空规划
`GetOccupancyAt(t, x, y)`	查询 \(t\) 时刻 \((x,y)\) 是否被动态障碍占据
TEB / DWA 扩展	在代价函数中加入动态障碍项

4.7 故障排查

现象	可能原因	处理
PredictionServer 未启动	模块未接入	当前预期；静态规划仍可用
轨迹发散	运动模型不匹配	行人用 CV，车辆用 CTRV
关联错误	检测 ID 跳变	启用匈牙利 + 门控
预测滞后	frequency 过低	提高至 10–20 Hz