面向越野自主导航的鲁棒GPS/INS融合定位系统

实时可靠的三维定位能力是自主车实现越野自主导航的前提。提出了一种基于全状态空间扩展卡尔曼滤波的GPS/INS融合算法。在考虑传感器误差源的基础上建立了系统观测方程。以连续状态空间为基础并加以离散化后建立了系统状态方程。最后由扩展卡尔曼滤波器实现了系统状态的可靠估计。该算法可以放松以往对INS误差精确建模的要求,并能有效地应对由路面剧烈颠簸导致的INS短时失效和由遮挡等原因导致的GPS失效。实验结果表明该GPS/INS融合定位系统是可靠和成功的。

基于相对特征的越野地形可通行性分析

自主地面车在越野环境下导航面临最困难的问题之一是对地形的理解,分析感知到的越野地形,作适合于自主车导航的可通行性分析。本文提出了越野高程地形的相对不变性概念,并利用这种性质提取出在一定尺度范围内地形具有的相对不变特征,如地形坡度、起伏度和粗糙度,最后基于模糊规则组合各特征对地形的可通行性进行评估。自主车越野导航实验表明,本文算法稳定有效,能满足自主地面车越野导航的需要。