本文關(guān)鍵詞：基于高精細地圖的GPS導航方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電子地圖在車輛導航系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用推動各個國家開展了多尺度、高精度導航數(shù)據(jù)的研制和生產(chǎn)。但目前成熟的電子地圖數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)都是制作道路級地圖,而隨著智能交通系統(tǒng)(ITS)、高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、智能車等應(yīng)用的發(fā)展,對導航地圖數(shù)據(jù)提出了更高精度、更精細化的要求。許多研究需要使用高精度的電子地圖,例如智能車使用先驗地圖信息進行精確定位、高級駕駛輔助系統(tǒng)以及車道級路徑規(guī)劃。高精細地圖是指高精度、精細化定義的地圖,其精度需要達到分米級才能夠區(qū)分各個車道,如今隨著定位技術(shù)的發(fā)展,高精度的定位已經(jīng)成為可能。而精細化定義,則是需要格式化存儲交通場景中的各種交通要素,包括傳統(tǒng)地圖的道路網(wǎng)數(shù)據(jù)、車道網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、車道線以和交通標志等數(shù)據(jù)。本文的主要工作為:首先,根據(jù)無人車自動駕駛對于地圖的需求,構(gòu)建了基于全景圖的高精細地圖信息提取和制作整體方案設(shè)計,包括硬件采集框架設(shè)計和軟件框架設(shè)計。硬件框架是指數(shù)據(jù)采集的硬件系統(tǒng),采用GPS/INS、輪速編碼器數(shù)據(jù)融合定位,使用全景攝像頭采集全景圖像用于提取信息;軟件框架包括數(shù)據(jù)處理方法,信息提取方法,地圖編輯,數(shù)據(jù)庫檢索使用等。接下來,詳細介紹了高精細地圖創(chuàng)建方案中的使用的具體方法。包括高精細地圖的分層定義,精確定位方法,全景圖拼接,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織等。從智能車的導航需求出發(fā)提出高精細地圖概念,使用精確的定位方法和全景圖處理方法,獲取高精度的地理信息數(shù)據(jù),使用空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存儲地圖數(shù)據(jù),能夠方便實現(xiàn)查詢以及路徑規(guī)劃等。最后,本文針對提出的高精細車道級地圖進行了車道級路徑規(guī)劃研究。其目標是只需給定目的地,根據(jù)存儲的地圖數(shù)據(jù),即能夠迅速規(guī)劃處一條可通行且遵循交通規(guī)則的最優(yōu)車道級路徑,包括路口的轉(zhuǎn)向軌跡、換道軌跡,同時能夠提供行駛路段及附近的地圖信息。
【關(guān)鍵詞】：高精細地圖 車道級路徑規(guī)劃 全景圖 地理信息系統(tǒng) 導航
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U463.67
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 地圖和導航研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 導航電子地圖發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.2.2 地圖測繪方法發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 導航路徑規(guī)劃方法17-19
• 1.3 車道級GPS導航關(guān)鍵技術(shù)19-20
• 1.3.1 車道級高精細地圖創(chuàng)建技術(shù)19
• 1.3.2 車道級路徑規(guī)劃技術(shù)19-20
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 高精細地圖應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計22-40
• 2.1 需求分析22-23
• 2.2 電子地圖定義23-27
• 2.2.1 電子地圖抽象23-24
• 2.2.2 地圖分層定義24-27
• 2.3 數(shù)據(jù)采集硬件架構(gòu)27-32
• 2.3.1 數(shù)據(jù)采集平臺28
• 2.3.2 定位傳感器28-32
• 2.3.3 全景攝像頭32
• 2.4 數(shù)據(jù)采集方法32-34
• 2.5 編輯軟件和數(shù)據(jù)庫選取34-35
• 2.6 傳感器測試和分析35-38
• 2.7 本章小結(jié)38-40
• 第三章 高精細地圖創(chuàng)建方法40-60
• 3.1 引言40
• 3.2 整體方案40-41
• 3.3 精確定位方法41-46
• 3.3.1 精密單點定位技術(shù)41-43
• 3.3.2 雙向EKF融合濾波43-46
• 3.4 全景圖像處理46-53
• 3.4.1 地面信息獲取46-49
• 3.4.2 其他信息獲取49-53
• 3.5 地理信息編輯和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用53-54
• 3.6 實驗結(jié)果與分析54-59
• 3.6.1 定位結(jié)果54-56
• 3.6.2 全景圖像拼接結(jié)果56-57
• 3.6.3 高精細地圖標注57-58
• 3.6.4 高精細地圖應(yīng)用58-59
• 3.7 本章小結(jié)59-60
• 第四章 基于高精細地圖的車道級導航方法60-72
• 4.1 引言60-61
• 4.2 導航系統(tǒng)61-66
• 4.2.1 路徑規(guī)劃方法61-64
• 4.2.2 導航流程64-66
• 4.3 車道級路徑規(guī)劃方法66-67
• 4.4 實驗結(jié)果與分析67-70
• 4.4.1 路徑規(guī)劃算法效率67-68
• 4.4.2 車道級規(guī)劃結(jié)果68-70
• 4.5 本章小結(jié)70-72
• 第五章 總結(jié)與展望72-74
• 5.1 總結(jié)72-73
• 5.2 展望73-74
• 參考文獻74-77
• 致謝77-78
• 攻讀學位期間的學術(shù)成果78

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本文編號：358611