隨著汽車保有量的增加,交通事故和城市交通擁堵等問題日益加重,無人車技術(shù)成為解決交通安全、效率等問題的重要方法。其中自主導(dǎo)航是無人駕駛技術(shù)的重要環(huán)節(jié),無人車的自主導(dǎo)航可以分為全局路徑跟蹤和局部動(dòng)態(tài)路徑調(diào)整兩部分,前者是利用高精度GPS采集路徑信息構(gòu)建電子地圖并進(jìn)行全局路徑規(guī)劃,最終完成規(guī)劃路徑的跟蹤。后者則是通過激光雷達(dá)、相機(jī)、毫米波雷達(dá)等感知傳感器獲取周圍環(huán)境信息并進(jìn)行融合,利用局部路徑規(guī)劃算法搜尋可行駛區(qū)域完成無人車動(dòng)態(tài)路徑調(diào)整,實(shí)現(xiàn)避障等功能。本文設(shè)計(jì)了一種基于GPS和激光雷達(dá)的無人車路徑跟隨與避障策略。首先,確定無人車總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架:根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)相關(guān)硬件設(shè)備進(jìn)行了選取,針對(duì)提出的目標(biāo)和要求對(duì)無人車導(dǎo)航和避障的軟硬件模塊進(jìn)行搭建,完成了相關(guān)硬件設(shè)備的安裝和測(cè)試。軟件層面完成了各模塊之間的數(shù)據(jù)通信、算法實(shí)現(xiàn)、人機(jī)信息等功能。其次,建立并優(yōu)化無人車導(dǎo)航矢量地圖:對(duì)差分GPS系統(tǒng)提取有效信息過濾無用數(shù)據(jù),利用差分GPS建立無人車輕量級(jí)矢量地圖,將道路中交通信號(hào)燈、人行橫道、限速標(biāo)志牌等要素融入到矢量地圖中。并利用分段三次Hermite多項(xiàng)式插值法對(duì)某些路段缺失的地圖進(jìn)行了優(yōu)化和補(bǔ)全,... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究意義
    1.2 無人駕駛車輛研究現(xiàn)狀
        1.2.1 .國(guó)外無人駕駛車輛研究現(xiàn)狀
        1.2.2 .國(guó)內(nèi)無人駕駛車輛研究現(xiàn)狀
    1.3 無人車導(dǎo)航研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)
第二章 無人車總體方案設(shè)計(jì)
    引言
    2.1 無人車研究關(guān)鍵技術(shù)
        2.1.1 環(huán)境感知
        2.1.2 路徑規(guī)劃和決策
        2.1.3 控制執(zhí)行
    2.2 車載設(shè)備選擇
    2.3 無人車硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.4 無人車軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.1 數(shù)據(jù)通信模塊
        2.4.2 人機(jī)交互模塊
        2.4.3 算法模塊
    2.5 本章小結(jié)
第三章 無人車矢量地圖構(gòu)建與優(yōu)化
    引言
    3.1 差分GPS定位系統(tǒng)
        3.1.1 差分GPS系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)介
        3.1.2 差分GPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)解析
        3.1.3 差分GPS系統(tǒng)搭建與調(diào)試
    3.2 無人車矢量地圖構(gòu)建
    3.3 矢量地圖的優(yōu)化
    3.4 本章小結(jié)
第四章 無人車全局路徑規(guī)劃與路徑跟隨
    引言
    4.1 全局路徑規(guī)劃與標(biāo)簽機(jī)制
    4.2 路口曲線擬合
    4.3 路徑跟隨
    4.4 路徑追蹤實(shí)驗(yàn)測(cè)試與驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 無人車動(dòng)態(tài)路徑調(diào)整與避障
    引言
    5.1 軟硬件平臺(tái)介紹
        5.1.1 激光雷達(dá)工作原理
        5.1.2 機(jī)器人操作系統(tǒng)(ROS)
    5.2 無人車在非結(jié)構(gòu)化道路的避障
        5.2.1 激光點(diǎn)云降維
        5.2.2 向量場(chǎng)直方圖避障算法(VFH)
    5.3 無人車在結(jié)構(gòu)化道路的避障
        5.3.1 結(jié)構(gòu)化道路避障原理
        5.3.2 測(cè)試與驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間公開發(fā)表的論文及參與的項(xiàng)目
    公開發(fā)表的論文
    參與的科研項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于ROS和激光雷達(dá)的室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人定位和導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 壽佳鑫,張志明,蘇永清,鐘政.  機(jī)械與電子. 2018(11)
[2]基于ROS和激光雷達(dá)的AGV導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 韓昊旻,張崇明,陳志紅,李傳江.  電子測(cè)量技術(shù). 2018(08)
[3]激光雷達(dá)在無人汽車領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 李玖澤.  電子世界. 2018(01)
[4]多類型調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)測(cè)距原理與仿真分析[J]. 周國(guó)清,黃帥,張廣運(yùn),毛登森.  激光與紅外. 2017(12)
[5]深度學(xué)習(xí)在無人駕駛汽車領(lǐng)域應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 王科俊,趙彥東,邢向磊.  智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2018(01)
[6]基于ROS的開源移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李建勇,劉雪梅,李雪霞,杜博陽.  機(jī)電工程. 2017(02)
[7]無人駕駛汽車環(huán)境感知技術(shù)綜述[J]. 王世峰,戴祥,徐寧,張鵬飛.  長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[8]無人駕駛汽車研究綜述與發(fā)展展望[J]. 潘福全,亓榮杰,張璇,張麗霞.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(02)
[9]基于貝塞爾曲線的機(jī)器人非時(shí)間軌跡跟蹤方法[J]. 余伶俐,龍子威,周開軍.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(07)
[10]基于里程計(jì)/地磁/GPS的導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 孫華,李偉,吳亞明.  微型機(jī)與應(yīng)用. 2016(01)

碩士論文
[1]無人駕駛汽車轉(zhuǎn)向控制方法及研究[D]. 劉果.重慶交通大學(xué) 2017
[2]基于ROS的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 李志雄.西南科技大學(xué) 2016
[3]無人車的自主導(dǎo)航與控制研究[D]. 葉偉銓.華南理工大學(xué) 2016
[4]自動(dòng)駕駛電動(dòng)汽車避障控制方法研究[D]. 李江湖.東南大學(xué) 2015
[5]無人駕駛智能車導(dǎo)航系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄧子豪.西安工業(yè)大學(xué) 2014
[6]一種無人駕駛車輛路徑跟蹤控制方式研究[D]. 龔毅.南京理工大學(xué) 2014
[7]基于圖的無人駕駛車即時(shí)定位與地圖構(gòu)建[D]. 祝天健.大連理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3656634