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《基于無人車環(huán)境感知信息的gis動態(tài)更新算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于無人車環(huán)境感知信息的GIS動態(tài)更新算法研究許謙2015年1月中圖分類號：TP274UDC分類號：621.3基于無人車環(huán)境感知信息的GIS動態(tài)更新算法研究作者姓名許謙學(xué)院名稱自動化學(xué)院指導(dǎo)教師王美玲教授答辯委員會主席張長泉教授申請學(xué)位工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)控制科學(xué)與工程學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2015年1月21日ResearchontheDynamicUpdateAlgorithmofGISBasedonEnvironmentalPerceptionofAutonomousCarCandidateName：XuQianSchoolorDe
2、partment:SchoolofAutomationFacultyMentor:Prof.WangMeilingChair,ThesisCommittee：Prof.ZhangChangquanDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：ControlScienceandEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January21,2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作獲得
3、的研究成果。盡我所知，文中除特別標注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對此研究工作所做的任何貢獻均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要無人駕駛車輛是當前自主機器人領(lǐng)域一個研究熱點。自主導(dǎo)航是研究無人駕駛車輛需解決的核心問題之一，精確的導(dǎo)航應(yīng)該搭配精準的環(huán)境地圖，地理信息系統(tǒng)可以為無人駕駛車輛提供內(nèi)容詳實、位置準確的地圖，并且可以實時地規(guī)劃路徑。建立面向無人駕駛車輛的地理信息
4、系統(tǒng)，對于實現(xiàn)其安全快速地到達目的地和局部導(dǎo)航避障，具有重要的研究意義。本文基于無人駕駛車輛環(huán)境感知信息研究地理信息系統(tǒng)動態(tài)更新問題，論文從感知目標的三維定位、車輛定位算法和基于最小二乘法的GIS動態(tài)更新等方面展開研究工作。主要研究成果如下：（1）通過3D激光雷達和攝像頭獲取無人駕駛車輛環(huán)境感知信息，基于視覺感知和激光感知進行三維定位，獲取感知目標相對于無人駕駛車輛的位置。構(gòu)建環(huán)境感知質(zhì)點模型，采用質(zhì)點代表交通信號燈、交通標志等環(huán)境感知目標，便于面向無人駕駛車輛的GIS動態(tài)更新的研究。（2）提出一種無人駕駛車輛定位算法，獲取無人駕駛車輛的絕對位置
5、。該算法包括宏觀道路匹配和微觀精確定位兩個方面。宏觀上，根據(jù)GPS數(shù)據(jù)和地圖中的道路網(wǎng)絡(luò)信息，基于計算幾何算法把車輛匹配到道路上；微觀上，利用無人駕駛車輛檢測到的環(huán)境感知信息進行車輛精確定位。（3）基于感知目標的相對位置和無人駕駛車輛的絕對位置，提出一種基于遞推最小二乘法的GIS動態(tài)更新算法。把環(huán)境感知質(zhì)點和環(huán)境感知區(qū)域添加到GIS中，實現(xiàn)基于環(huán)境感知信息的GIS動態(tài)更新。應(yīng)用遞推最小二乘法，估計環(huán)境感知質(zhì)點位置信息，減小隨機誤差。實際跑車實驗結(jié)果表明，本文提出的無人駕駛車輛定位算法的道路匹配成功率為99%，單點匹配時間在2毫秒內(nèi)，定位點匹配到車
6、道內(nèi)，精度約為1米。把環(huán)境感知質(zhì)點和環(huán)境感知區(qū)域添加到GIS中，完成了基于無人駕駛車輛環(huán)境感知的GIS動態(tài)更新。關(guān)鍵詞：無人駕駛車輛；地理信息系統(tǒng)；環(huán)境感知信息；三維定位；地圖匹配；最小二乘法I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractDriverlesscarisahotspotinmobilerobotstudy.Autonomousnavigationisimportantfordriverlesscars.Accurateautonomousnavigationisbasedontheaccurateenvironmentalmap.Geo
7、graphicInformationSystem(GIS)canprovideanaccuratemap,andplanpathsforandriverlesscar.ThusitissignificanttoestablishGISfordriverlesscars.WiththehelpofGIS,driverlesscarcandrivesafelyandquickly.FortheresearchonthedynamicupdatealgorithmofGISbasedonperceptioninformation,thisdissert
8、ationmainlyfocusesonthree-dimensionallocalizationofperceptionobject,
