无人驾驶汽车导航系统设计

摘要

无人驾驶汽车(Unmanned vehicle)技术是近些年兴起的先进汽车技术,它是未来智能汽车的发展方向之一,其在国防和民用领域都有着广泛的应用。
　　 导航系统的任务是根据无人驾驶汽车环境感知系统收集到的环境信息,规划一条从起始点到目标点的最优路径,并以此路径安全、高效地行驶,并且在遇到突发事件时能及时处理和调整导航模式。
　　 导航系统是无人驾驶汽车的核心技术。本论文正是依托同济大学汽车学院研发的“春晖·探索”号无人驾驶汽车这一平台,进行无人驾驶汽车导航系统的研究及设计。
　　 论文首先在整理中外相关参考资料的基础上,对无人驾驶汽车及其导航系统作了系统的阐述,并分析了典型的设计方法。然后论文结合“春晖·探索”号无人驾驶汽车的特点,从全局路径规划、局部路径规划及轨迹实时生成和行为切换三个部分对导航系统的设计进行阐述。论文最后还就本导航系统在“春晖·探索”号无人驾驶汽车上的应用效果作了分析,并提出了可能的改进方向。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题的来源与及选题意义

1.2 无人驾驶汽车及其导航系统发展现状

1.3 研究内容及章节安排

第2章 “春晖·探索”号无人驾驶汽车结构及原理

2.1 概述

2.2 基本性能参数

2.3 已实现功能

2.4 与导航系统相关系统的介绍

2.4.1 环境感知系统

2.4.2 底盘控制系统

2.5 本章小结

第3章 无人驾驶汽车导航系统设计

3.1 导航系统概述

3.2 全局路径实时规划

3.2.1 电子地图与行驶任务

3.2.2 车辆定位

3.2.3 基于迪杰斯特拉(Dijkstra)算法的全局路径规划算法

3.3.4 路点跟随

3.3 局部路径规划及轨迹实时生成

3.3.1 外部信息处理

3.3.2 局部路径规划

3.3.3 轨迹实时生成

3.4 行为切换

3.5 实时数据通讯

3.5.1 网络架构

3.5.2 架构说明

3.6 本章小结

第4章 导航系统仿真及实车试验

4.1 全局路径规划试验

4.1.1 生成电子地图

4.1.2 读取及执行任务描述文件

4.2 局部路径规划仿真及试验

4.2.1 停车制动工况

4.2.2 避让障碍物工况

4.2.3 综合工况

4.3 本章小结

第5章 全文总结

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果