本文關鍵詞：基于無人車環(huán)境感知信息的GIS動態(tài)更新算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無人駕駛車輛是當前自主機器人領域一個研究熱點。自主導航是研究無人駕駛車輛需解決的核心問題之一，精確的導航應該搭配精準的環(huán)境地圖，，地理信息系統(tǒng)可以為無人駕駛車輛提供內容詳實、位置準確的地圖，并且可以實時地規(guī)劃路徑。建立面向無人駕駛車輛的地理信息系統(tǒng)，對于實現(xiàn)其安全快速地到達目的地和局部導航避障，具有重要的研究意義。 本文基于無人駕駛車輛環(huán)境感知信息研究地理信息系統(tǒng)動態(tài)更新問題，論文從感知目標的三維定位、車輛定位算法和基于最小二乘法的GIS動態(tài)更新等方面展開研究工作。主要研究成果如下： （1）通過3D激光雷達和攝像頭獲取無人駕駛車輛環(huán)境感知信息，基于視覺感知和激光感知進行三維定位，獲取感知目標相對于無人駕駛車輛的位置。構建環(huán)境感知質點模型，采用質點代表交通信號燈、交通標志等環(huán)境感知目標，便于面向無人駕駛車輛的GIS動態(tài)更新的研究。 （2）提出一種無人駕駛車輛定位算法，獲取無人駕駛車輛的絕對位置。該算法包括宏觀道路匹配和微觀精確定位兩個方面。宏觀上，根據(jù)GPS數(shù)據(jù)和地圖中的道路網(wǎng)絡信息，基于計算幾何算法把車輛匹配到道路上；微觀上，利用無人駕駛車輛檢測到的環(huán)境感知信息進行車輛精確定位。 （3）基于感知目標的相對位置和無人駕駛車輛的絕對位置，提出一種基于遞推最小二乘法的GIS動態(tài)更新算法。把環(huán)境感知質點和環(huán)境感知區(qū)域添加到GIS中，實現(xiàn)基于環(huán)境感知信息的GIS動態(tài)更新。應用遞推最小二乘法，估計環(huán)境感知質點位置信息，減小隨機誤差。 實際跑車實驗結果表明，本文提出的無人駕駛車輛定位算法的道路匹配成功率為99%，單點匹配時間在2毫秒內，定位點匹配到車道內，精度約為1米。把環(huán)境感知質點和環(huán)境感知區(qū)域添加到GIS中，完成了基于無人駕駛車輛環(huán)境感知的GIS動態(tài)更新。
【關鍵詞】：無人駕駛車輛 地理信息系統(tǒng) 環(huán)境感知信息 三維定位 地圖匹配 最小二乘法
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P208;U495;TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 研究背景9
• 1.2 無人駕駛車輛研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 GIS 在無人駕駛車輛中的應用13-15
• 1.4 研究意義及主要內容15-18
• 1.4.1 研究意義15
• 1.4.2 主要內容15-16
• 1.4.3 論文結構16-18
• 第2章 感知目標三維定位18-35
• 2.1 無人駕駛車輛實驗平臺18-20
• 2.2 環(huán)境感知信息獲取方法20-24
• 2.2.1 環(huán)境感知信息20-21
• 2.2.2 視覺感知21-22
• 2.2.3 激光感知22-24
• 2.3 環(huán)境感知質點模型24-25
• 2.4 感知目標三維定位25-32
• 2.4.1 基于激光感知的三維定位26-27
• 2.4.2 基于視覺感知的三維定位27-32
• 2.5 實驗分析32-34
• 2.6 本章小結34-35
• 第3章 無人駕駛車輛定位算法35-45
• 3.1 無人駕駛車輛定位算法35
• 3.2 宏觀道路匹配35-39
• 3.2.1 誤差區(qū)域確定36
• 3.2.2 匹配道路選擇36-39
• 3.3 微觀精確定位39-42
• 3.4 實驗分析42-44
• 3.5 本章小結44-45
• 第4章 面向無人駕駛車輛的 GIS 動態(tài)更新45-62
• 4.1 面向無人駕駛車輛的 GIS 構建與更新45-50
• 4.1.1 GIS 概述45-47
• 4.1.2 基于環(huán)境感知質點的 GIS 更新47
• 4.1.3 基于環(huán)境感知區(qū)域的 GIS 更新47-50
• 4.2 基于最小二乘法的 GIS 動態(tài)更新50-54
• 4.2.1 最小二乘估計50-51
• 4.2.2 基于最小二乘法的 GIS 動態(tài)更新51-52
• 4.2.3 遞推最小二乘估計52-54
• 4.2.4 基于遞推最小二乘法的 GIS 動態(tài)更新54
• 4.3 實驗分析54-60
• 4.3.1 質點添加實驗55-58
• 4.3.2 區(qū)域添加實驗58-60
• 4.4 本章小結60-62
• 結論62-64
• 參考文獻64-67
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單67-68
• 致謝68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張敏;劉培志;徐英新;王晉華;劉瑩;;地面無人作戰(zhàn)平臺環(huán)境感知關鍵技術研究[J];車輛與動力技術;2007年02期

2 付夢印;楊毅;朱昊;王立平;;移動機器人組合感知系統(tǒng)及其配準方法改進[J];兵工學報;2011年06期

3 李舜酩;沈\

本文編號：309542