[发明专利]无人车网络编队的运动规划和协作定位方法及装置

说明书

本发明提供一种无人车网络编队的运动规划和协作定位方法及装置，所述方法包括：在一个规划周期内，根据获取到的无人车网络编队中每一车辆的初始位姿、目标位姿和运动学参数，生成路径规划，无人车网络编队包括一个领航车辆和若干个随从车辆；将路径规划发送到每一随从车辆，以供每一随从车辆根据路径规划完成相应的目标位姿。本发明提供的无人车网络编队的运动规划和协作定位方法及装置，采用分层式体系结构，设置领航车辆和随从车辆。路径规划部分考虑多种约束条件，采取Dubins最短路径规划方式，协作定位部分通过扩展卡尔曼滤波，利用UWB测距、惯性导航、陀螺仪等易于采集的进行信息融合，消除位姿估计的不确定性，提高了定位效率。

技术领域

本发明涉及机器控制技术领域，尤其涉及一种无人车网络编队的运动规划和协作定位方法及装置。

背景技术

对于这些新一代的智能无人车，在农业、军事、医用、服务行业等等方面，人们提出了更高层次的需求，而且越来越往集群化、互协作方向发展。车联网这个概念已然渐渐被越来越多的大众所熟知，也得到了越来越多的专家和企业的关注，车联网也被广泛得证明有着长远的发展空间，而车联网所提供的大多是基于位置的服务，因此车辆的定位在未来车联网的体系架构中是最重要的核心技术之一。

现有技术中，无人车的定位通常采用全球卫星定位系统来实现，无人车的路径规划常采用人工势场法、格点法和视觉导航法。其中，人工势场路径规划容易陷入局部极值点而难以达到全局最优，势函数在多目标的复杂网络中也很选择；格点法则在控制精度和运算量的折中上很难达成一致，格点划分细密的同时将带来网络存储的灾难；视觉导航对视觉传感器和中央处理器都提出了较高的要求，在处理图像信息的时候对于存储空间带来了较大的负担。并且，无人车要想获得较高精度的定位，就需要消耗更多的通信资源和计算资源去接收和处理全球卫星定位系统发送的定位数据，从而使无人车在车间通信和路径规划等方面的可用资源减少，使无人车的控制效率和定位精度降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人车网络编队的运动规划和协作定位方法及装置，解决了现有技术中在集群相对定位过程中遇到的定位容量受限、定位效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种无人车网络编队的运动规划和协作定位方法，其特征在于，包括：

在一个规划周期内，根据获取到的无人车网络编队中每一车辆的初始位姿、目标位姿和运动学参数，生成路径规划，所述无人车网络编队包括一个领航车辆和若干个随从车辆；

将所述路径规划发送到每一随从车辆，以供每一随从车辆根据所述路径规划完成相应的目标位姿。

另一方面，本发明提供一种无人车网络编队的运动规划和协作定位装置，其特征在于，包括：

路径规划模块，用于在一个规划周期内，根据获取到的无人车网络编队中每一车辆的初始位姿、目标位姿和运动学参数，生成路径规划，所述无人车网络编队包括一个领航车辆和若干个随从车辆；

发送模块，用于将所述路径规划发送到每一随从车辆，以供每一随从车辆根据所述路径规划完成相应的目标位姿。

再一方面，本发明提供一种用于无人车网络编队的运动规划和协作定位的电子设备，包括：

存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的方法。

又一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。