目前對自主車輛安全導(dǎo)航方法的研究主要集中在定位、規(guī)劃以及跟蹤三大部分,盡管有許多自主車輛配備了各種傳感器和算法并且已經(jīng)完成一定公里的路測,但是對于其安全導(dǎo)航方法的可靠性研究依然是未來無人駕駛領(lǐng)域內(nèi)的重要方向,特別是當(dāng)自主車輛進入實際城市或鄉(xiāng)村甚至更復(fù)雜的道路中運行時,對導(dǎo)航方法的安全性與魯棒性要求更高。在進行自主車輛安全導(dǎo)航方法研究時,由于道路交通環(huán)境具有開放性和不確定性,使得“車輛實時避障問題”成為一個關(guān)鍵科學(xué)問題。為此,本文基于國家自然科學(xué)基金面上項目(61573009)《基于形式化與Ad-Hoc方法的車輛自主決策安全性在線驗證》,開展如下研究:(1)針對自主車輛安全導(dǎo)航方法在實際應(yīng)用中可靠性無法得到保證的問題,以及車輛在復(fù)雜環(huán)境中實時避障所存在的問題,提出了一個將定位、路徑規(guī)劃和跟蹤結(jié)合的系統(tǒng)框架。該系統(tǒng)框架包含了視覺系統(tǒng),規(guī)劃調(diào)整系統(tǒng)以及跟蹤系統(tǒng)。在視覺系統(tǒng)中采用差分GPS方法對車輛進行定位,通過Dspace控制器與Simulink模塊處理毫米波雷達以及mobileye傳感器的數(shù)據(jù)以獲取環(huán)境信息。在規(guī)劃調(diào)整層中對路徑的可行性進行判斷并且使用改進的人工勢場法實時調(diào)整路徑,跟蹤層中...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 自主車輛國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 自主車輛安全導(dǎo)航方法綜述
    2.1 車輛運動學(xué)與動力學(xué)建模
        2.1.1 自主車輛運動學(xué)建模
        2.1.2 自主車輛動力學(xué)建模
    2.2 自主車輛定位技術(shù)
        2.2.1 衛(wèi)星導(dǎo)航定位
        2.2.2 慣性導(dǎo)航定位(INS)
        2.2.3 LiDAR(激光雷達)定位
        2.2.4 視覺定位
    2.3 自主車輛安全導(dǎo)航技術(shù)
        2.3.1 路徑規(guī)劃方法
        2.3.2 路徑跟蹤方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 一種結(jié)合規(guī)劃層與跟蹤層的安全導(dǎo)航系統(tǒng)
    3.1 引言
    3.2 路徑跟蹤的預(yù)瞄模型
        3.2.1 載波相位實時動態(tài)差分定位(RTK)
        3.2.2 橫向預(yù)瞄誤差模型的建立
        3.2.3 雙閉環(huán)PID控制路徑跟蹤
    3.3 基于人工勢場法的局部路徑規(guī)劃
        3.3.1 傳統(tǒng)人工勢場法
        3.3.2 改進的人工勢場法
    3.4 規(guī)劃層與控制層結(jié)合設(shè)計
    3.5 仿真及實驗分析
        3.5.1 仿真
        3.5.2 路徑跟蹤靈敏度分析
        3.5.3 實車試驗
    3.6 算法介紹
        3.6.1 基于Simulink搭建的系統(tǒng)框架
        3.6.2 基于改進人工勢場法的規(guī)劃調(diào)整層
        3.6.3 基于駕駛員預(yù)瞄模型的路徑跟蹤控制層
    3.7 本章小結(jié)
第四章 針對安全導(dǎo)航系統(tǒng)中APF算法搜索效率的改進
    4.1 引言
    4.2 RRT(快速擴展隨機樹)算法
        4.2.1 RRT算法參數(shù)描述
        4.2.2 基本RRT算法
        4.2.3 Bi-RRT算法
        4.2.4 其他改進的RRT算法
    4.3 APF算法與Bi-RRT算法融合
        4.3.1 融合策略
        4.3.2 路徑平滑處理
    4.4 APF與 Bi-RRT融合算法的有效性驗證
    4.5 算法介紹
    4.6 本章結(jié)論
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間參與課題與發(fā)表論文情況
致謝



本文編號：3753071