基于GPS-INS-激光雷達的無人車組合導(dǎo)航.pdf

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

2、動汽車平臺的轉(zhuǎn)向機構(gòu)控制做了有效的改進,使用PI控制算法保證了轉(zhuǎn)向機構(gòu)運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)有效,實驗表明,該策略有效的簡化了驅(qū)動電機的控制邏輯,提高了車身轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性。為了完成上下位機之間的通訊,以及底層控制對電機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),確認當前車身在道路上的位置

3、,計算出無人車的輸入量 S和a,利用模糊控制算法,經(jīng)過模糊化、模糊邏輯推理和清晰化三個步驟,推導(dǎo)出系統(tǒng)的控制輸出變量。
　　另由于在無人車的行進中,由于GPS數(shù)據(jù)易于丟失,在已知道路環(huán)境下,可以通過檢測道路兩側(cè)的綠化帶位置判定當前無人車的位置。此時應(yīng)使用激光雷達掃描周邊數(shù)據(jù),獲取環(huán)境信息,實現(xiàn)基本的環(huán)境建模,即對周邊障礙物進行直線化處理,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人車的前進的方向。
　　在無人車的