面向城市環(huán)境的無人駕駛車輛磁導(dǎo)航方法研究.pdf

1、磁導(dǎo)航技術(shù)由于其在可靠性方面的明顯優(yōu)勢和廣泛的應(yīng)用場景而成為離實(shí)際應(yīng)用最近的無人車技術(shù)?，F(xiàn)有的一些演示應(yīng)用項(xiàng)目都證明了磁導(dǎo)航方案的可行性。然而，在城市環(huán)境下，現(xiàn)有的磁導(dǎo)航方法在實(shí)現(xiàn)上遇到一些挑戰(zhàn)，最主要的是城市環(huán)境下道路曲率較小，曲率突變較大，這使得磁傳感器的無前瞻特性嚴(yán)重影響車輛的控制。現(xiàn)有的基于高精度磁釘坐標(biāo)地圖的方法可以解決這些問題，然而高精度磁釘坐標(biāo)地圖的建立過程非常繁瑣，有時(shí)甚至不得不通過工程測繪方法一一測量。
　　本文

2、針對(duì)城市環(huán)境下磁導(dǎo)航無人車的核心問題和現(xiàn)有方法的不足，對(duì)磁導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的研究。首先現(xiàn)有磁釘定位方法對(duì)傳感器信息的利用不足，而基于磁場模型曲線擬合的方法又是非線性優(yōu)化問題，計(jì)算復(fù)雜。針對(duì)這兩個(gè)問題，本文提出了利用偽高斯曲線擬合法來實(shí)現(xiàn)磁釘?shù)臋M向定位，將基于磁場模型曲線擬合的非線性優(yōu)化問題化為偽高斯曲線擬合的線性最小二乘問題，并從數(shù)學(xué)上證明了二者在很高的精度上是可以相互近似的。另外，給出的弧長切向角坐標(biāo)系下任意曲率可積道路模型的

3、一般表達(dá)式，也為局部道路模型的建立提供了一般的解決方案。其次，現(xiàn)有基于高精度磁釘坐標(biāo)地圖的方法其地圖生成過程比較復(fù)雜。針對(duì)這一問題，本文提出基于磁釘跟蹤的曲率地圖概念及其創(chuàng)建方法。和高精度磁釘坐標(biāo)地圖相比，曲率地圖具有同等的前方道路描述作用，但其最大的優(yōu)點(diǎn)是創(chuàng)建過程非常簡單，手動(dòng)駕駛車沿磁釘軌跡行駛一圈即可建立出來。最后，針對(duì)磁尺前瞻小，不利于車輛控制的問題，提出了基于曲率地圖的磁導(dǎo)航預(yù)瞄控制方法。該方法利用任意曲率可積道路模型的一般表