基于GPS-INS-激光雷達(dá)的無(wú)人車組合導(dǎo)航.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車的保有量越來(lái)越大,人們消耗巨大的時(shí)間和人力成本用于汽車駕駛,大量的汽車使用使得人們對(duì)汽車安全駕駛水平的要求越來(lái)越高。為應(yīng)對(duì)這種需求,無(wú)人駕駛汽車應(yīng)運(yùn)而生。
　　本文對(duì)無(wú)人車的需求進(jìn)行了詳實(shí)的分析,明確了在道路交通中,無(wú)人車的基本要求和國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,并據(jù)此提出了無(wú)人車的控制及規(guī)劃整體方案,將系統(tǒng)的控制分為底層控制、GPS導(dǎo)航和激光雷達(dá)環(huán)境感知三個(gè)部分。
　　首先介紹了無(wú)人的底層控制系統(tǒng),對(duì)無(wú)人車的電

2、動(dòng)汽車平臺(tái)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)控制做了有效的改進(jìn),使用PI控制算法保證了轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)有效,實(shí)驗(yàn)表明,該策略有效的簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制邏輯,提高了車身轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性。為了完成上下位機(jī)之間的通訊,以及底層控制對(duì)電機(jī)信息和電池管理系統(tǒng)的有效監(jiān)管,建立了基于CAN總線的底層控制網(wǎng)絡(luò),CAN總線的通訊協(xié)議基于SAE J1939協(xié)議。
　　上位機(jī)接收 GPS的定位信息和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的方向角信息,并根據(jù)已經(jīng)采集到的道路數(shù)據(jù),確認(rèn)當(dāng)前車身在道路上的位置

3、,計(jì)算出無(wú)人車的輸入量 S和a,利用模糊控制算法,經(jīng)過(guò)模糊化、模糊邏輯推理和清晰化三個(gè)步驟,推導(dǎo)出系統(tǒng)的控制輸出變量。
　　另由于在無(wú)人車的行進(jìn)中,由于GPS數(shù)據(jù)易于丟失,在已知道路環(huán)境下,可以通過(guò)檢測(cè)道路兩側(cè)的綠化帶位置判定當(dāng)前無(wú)人車的位置。此時(shí)應(yīng)使用激光雷達(dá)掃描周邊數(shù)據(jù),獲取環(huán)境信息,實(shí)現(xiàn)基本的環(huán)境建模,即對(duì)周邊障礙物進(jìn)行直線化處理,大致重現(xiàn)周邊輪廓,并以此判定車身到周邊障礙物的距離和無(wú)人車的前進(jìn)的方向。
　　在無(wú)人車的