發(fā)布時間：2024-11-29 22:10

　　伴隨著人工智能的發(fā)展,無人駕駛汽車逐漸走進人們的視野。由于用計算機代替了傳統(tǒng)駕駛員,擺脫了“路怒”、“新手”、“醉駕”、“加塞”等現(xiàn)象,所以既減少了交通事故,同時緩解了城市擁堵。本文以長安大學(xué)無人駕駛原型車為試驗平臺,重點研究了基于GPS和激光雷達的無人駕駛策略,主要工作內(nèi)容如下:(1)使用Trimble-BD982和千尋F2414搭建了差分GPS硬件平臺,基于載波相位差分技術(shù)(RTK)采集了GPS點位,針對由于車速過高導(dǎo)致GPS點位稀疏現(xiàn)象,采用Neville插值法對稀疏區(qū)域進行插值。使用高斯投影將GPS點位從WGS-84坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化到高斯坐標(biāo)系,按照3°間隔對高斯投影分帶緩解投影變形問題。使用NURBS算法對離散點進行曲線擬合,得到了平滑的GPS路網(wǎng)。根據(jù)Trimble-BD982輸出車輛實時的航向和位置信息,計算出了車輛相對于預(yù)瞄點的偏航角和偏航距離。(2)解析HDL-64E激光雷達的UDP原始數(shù)據(jù)包,根據(jù)標(biāo)定文件將點云從歐氏坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化到笛卡爾坐標(biāo)系。對激光雷達關(guān)于車輛的俯仰角、側(cè)傾角和旋轉(zhuǎn)角進行標(biāo)定,將點云從激光雷達坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化到車輛坐標(biāo)系。根據(jù)障礙物會破壞路面在同一束激光下形成的規(guī)...

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國外無人車研究概況
    1.3 國內(nèi)無人車研究概況
    1.4 無人駕駛汽車三大模塊及關(guān)鍵技術(shù)
        1.4.1 無人駕駛汽車三大模塊
        1.4.2 無人駕駛汽車關(guān)鍵技術(shù)
    1.5 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 GPS高精度導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 GPS全球定位系統(tǒng)
    2.2 GPS定位差分系統(tǒng)
        2.2.1 差分技術(shù)
        2.2.2 差分導(dǎo)航系統(tǒng)搭建
    2.3 常用坐標(biāo)系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)換
        2.3.1 常用坐標(biāo)系
        2.3.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
    2.4 GPS數(shù)據(jù)采集
        2.4.1 GPS數(shù)據(jù)采集
        2.4.2 GPS數(shù)據(jù)插值
        2.4.3 曲線擬合算法
    2.5 GPS高精度導(dǎo)航算法設(shè)計
        2.5.1 常用尋跡算法概述
        2.5.2 偏航角和偏航距離的計算
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于激光雷達的避障系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 激光雷達工作原理概述
        3.1.1 TOF測量
        3.1.2 UDP通訊
    3.2 數(shù)據(jù)處理
        3.2.1 原始數(shù)據(jù)濾波降噪
        3.2.2 激光雷達坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化為車體坐標(biāo)系
        3.2.3 路面剔除
        3.2.4 基于向外生長的種子聚類算法
    3.3 激光雷達避障算法設(shè)計
        3.3.1 基于路沿檢測的感興趣區(qū)域提取
        3.3.2 動態(tài)障礙物與靜態(tài)障礙物的區(qū)分
        3.3.3 最小矩形包絡(luò)法
        3.3.4 障礙物擴容算法
        3.3.5 車體坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化為高斯坐標(biāo)系
    3.4 本章小結(jié)
第四章 車輛橫縱向控制和底層設(shè)計
    4.1 模糊控制概述
    4.2 基于偏航角和偏航距離的模糊控制上位機設(shè)計
        4.2.1 變量模糊化
        4.2.2 模糊規(guī)則建立
        4.2.3 輸出去模糊化
    4.3 調(diào)頭的橫向控制算法設(shè)計
    4.4 橫縱向控制的下位機設(shè)計
        4.4.1 橫向控制下位機設(shè)計
        4.4.2 縱向控制下位機設(shè)計
        4.4.3 下位機與車輛和上位機通訊方案設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第五章 實車試驗
    5.1 上位機算法驗證
    5.2 下位機算法驗證
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
附錄
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：4012922