基于可定位性估计的无人驾驶汽车路径规划算法优化设计

发布时间：2022-02-24 05:40

　　无人驾驶汽车作为轮式移动机器人的一种,是集机械,电子,传感器,信息等多学科领域的智能化产物,主要依靠车载的硬件设备及软件系统来实现无人驾驶。全球各大研究所,企业及高校正鼎力研究着无人驾驶汽车的相关技术,其已然成为一个国家科技实力的象征。无人驾驶汽车技术算法层面可分为:环境感知层,决策规划层,运动控制层。本文在环境感知层与决策规划层针对路径可定位性问题展开研究。已有的路径规划算法通常能够计算出优良结果,而实际中,往往由于未考虑路径上各点的可定位性,使之进入定位性能较差的区域,导致路径不具备可行性。为此,本文提出了一种基于可定位性的路径规划算法,为无人驾驶汽车提供更具优良定位的路径。本文主要的研究内容有:1)研究了可定位性估计算法。基于地图匹配展开研究,由概率栅格地图及在环境中的激光观测结果,选用可以同时考虑机器人不同位姿参数变化的Fisher信息矩阵作为基本的定位性衡量指标,将其推导至克拉美-罗下界并进行分析,由此得到可定位性估计结果的最优分布;研究了信息论与熵规则。将可定位性估计结果分布通过sigmoid函数描述为定位信息熵,为进一步路径规划打下基础;2)基于经典A*算法,考虑其可定位... 

【文章来源】：长安大学陕西省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的提出与研究意义
    1.2 国内外研究现状分析
    1.3 当前技术存在的问题
    1.4 研究内容及章节安排
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 章节安排
第二章 可定位性估计算法研究
    2.1 问题的提出与分析
    2.2 概率栅格地图模型
    2.3 栅格离散化的FISHER信息矩阵
    2.4 静态可定位性估计结果的计算与分析
    2.5 本章小结
第三章 拟合函数与定位信息熵
    3.1 信息熵理论
    3.2 定位信息熵的计算
    3.3 拟合函数选用分析
    3.4 指数族分布与SIGMOID函数
    3.5 本章小结
第四章 基于可定位性估计结果的路径规划算法设计
    4.1 路径规划算法的选用
    4.2 坐标的转换关系与地图预处理
    4.3 基于可定位性估计结果的路径函数设计
        4.3.1 代价函数分析
        4.3.2 改进算法的代价函数分析
        4.3.3 改进的代价函数与算法表述
    4.4 改进算法与原算法的对比分析
    4.5 本章小结
第五章 仿真与实验
    5.1 实验基本介绍
    5.2 仿真及实验
        5.2.1 全局可定位性估计结果
        5.2.2 自拟地图的仿真实验
        5.2.3 实际地图的实验
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]聚焦自动驾驶汽车技术的国际资讯[J]. 李忠东.  轻型汽车技术. 2018(03)
[2]聚焦自动驾驶汽车技术的国际资讯[J]. 李忠东.  轻型汽车技术. 2018 (03)
[3]基于改进A*算法的最优路径搜索[J]. 朱云虹,袁一.  计算机技术与发展. 2018(04)
[4]无人驾驶汽车发展现状及未来展望[J]. 穆康乐.  电子技术与软件工程. 2017(21)
[5]复杂环境下机器人路径规划方法研究[J]. 王钦钊,程金勇,李小龙.  计算机仿真. 2017(10)
[6]从百度Apollo计划探讨无人驾驶技术的发展[J]. 扈杭.  数字通信世界. 2017(09)
[7]多传感器的移动机器人可定位性估计与自定位[J]. 孙自飞,钱,马旭东,戴先中.  智能系统学报. 2017(04)
[8]轮式机器人的实践与展望[J]. 李德毅,郑思仪.  科技导报. 2015(23)
[9]面向动态高遮挡环境的移动机器人自适应位姿跟踪算法[J]. 王勇,陈卫东,王景川,肖鹏.  机器人. 2015(01)
[10]方向盘上的争夺[J]. 顾彦.  中国战略新兴产业. 2014(18)

硕士论文
[1]移动机器人的可定位性估计及其应用[D]. 王炜.上海交通大学 2012



本文编号：3642093