基于车辆动力学的轨迹跟踪器设计

轨迹跟踪是移动机器人导航中的核心问题之一。针对非完整运动约束车辆,利用反馈线性化方法设计了轨迹跟踪器,仿真研究了跟踪算法的鲁棒性。最后,介绍了工程实现中参数观测器设计等相关问题。     

触发式车辆实时检测新算法

提出了一种使用高速公路路面纹理特征来检测车旁超车车辆的实时算法.在由单摄像机获取的序列图像中,算法片先利用标志线信息在待检测车道上设置一个检测窗口,并对窗口内路面的纹理特征进行建模;然后利用帧间窗口内路面纹理的连续性信息和相邻车道路面的相似性信息,根据异常检测函数来触发检测,判断检测窗口内是否存在感兴趣区域;最后根据图像中消失点和标志线的信息来确认感兴趣区域内是否存在超车车辆.实验结果表明:此方法能够及时准确地检测出从本车侧后方出现的超车车辆,算法计算量低,满足系统的实时性要求,并具备较强的鲁棒性.     

惯导辅助的基于GPS的航向姿态参考系统的设计与实现

描述了一种惯导辅助的基于GPS的航向姿态参考系统的设计与实现,主要工作包括两个方面:第一,采用最小二乘方法和乔里斯基分解,基于基线长度约束设计并实现了实时的GPS定姿系统;第二,采用低成本的光纤陀螺辅助CPS定姿系统,提出了基于姿态角约束的多分辨率方法,用于在GPS定姿失败的情况下,正确求解载体姿态。该系统经过船载航行实验,证明完全能够达到实时计算,在基线长度为3 m的条件下,航向角精度优于0.1°。     

非结构化环境下自主车辆轨迹规划方法

面向非结构化环境下的自主车辆导航,为解决其中的轨迹规划问题,提出一种基于初始状态与目标状态约束的圆弧拼接方法.在此基础上考虑障碍物约束,基于自上而下的细分方法实现多段圆弧的连接,得到可行的轨迹系列.基于本文所提出的优化指标对轨迹系列进行评价,得到适合车辆运动的期望轨迹.结果表明:得到的轨迹具有光滑的曲率特性,适合车辆实际控制.该方法既融合车辆的运动特性,同时满足自主驾驶的实时性需求,适合实际车辆自主导航应用.     

基于道路结构特征的自主车视觉导航

基于计算机视觉技术的道路检测,针对红旗轿车自主驾驶系统的视觉导航,提出并实现了一种基于道路结构特征的自主车视觉导航方法.该方法根据高速公路上道路标志线平行、等宽等特征,将车载摄像机获取的道路图像投影到道路平面上,再运用这些特征来提取标志线像素.在此基础上根据公路道路模型,建立参数空间搜索最优参数,得到道路标志线的参数表达,实现视觉导航,并给出了C市环城高速上的实验结果.     

一种单线激光雷达和可见光摄像机的标定方法

结合移动机器人实际应用.提出了针对激光雷达和可见光摄像机标定的方法.通过对激光雷达扫描特殊标定板得到距离信息的计算,求得雷达扫描线在标定板上的坐标位置,从而得到了一组雷达数据和图像数据的对应点对.以此为基础,通过参数拟合的方法实现了两者关系的求取.该方法只需要标定板就能够完成激光雷达和摄像机的空间标定,标定精度高,在此基础上的外部标定,实现了多个传感器世界坐标系的统一,避免了后续处理中数据解释的二义性,实验证明了这种方法的有效性.