[发明专利]一种无人车通用目标方向寻优方法

说明书

本发明公开了一种无人车通用目标方向寻优方法，无人车上设有一个高精度定位RTK，该方法包括：获取无人车在初始时刻RTK的初始位置，计算RTK在初始位置时距离目标点的初始距离；获取无人车在绕其中心点以任意速度旋转任意时刻t后RTK的当前位置，计算RTK在当前位置距离目标点的当前距离；计算当前距离关于时间t的一阶微分及二阶微分；根据一阶微分及二阶微分判断无人车的方向是否为朝向目标点的最优方向。本发明仅只使用一个RTK设备就可使无车人精准的朝向目标点，提高了可靠性，同时有效降低了RTK设备的成本，采用RTK设备进行定位，不会受到磁场的干扰。

技术领域

本发明涉及一种无人车通用目标方向寻优方法。

背景技术

在无人驾驶领域，路径寻优是一个研究重点，通常的做法是先确定无人车的位置和方向，再根据目标点的位置来规划无人车的运行轨迹。目前，确定无人车的方向的常用的技术手段主要有以下两种：

方法一：通过两个高精度定位终端RTK获取无人车的经纬度坐标点，将两个坐标点连成一线并计算出该线段的指向，该指向即为无人车的朝向。该种方法广泛应用于无人驾驶领域。

方法二：使用电子罗盘获取无人车的方向，该方法依靠地磁场的原理通过磁力计分量来计算该无人车所朝的方向。该方法目前主要应用于诸如四旋翼、六旋翼、八旋翼等无人机上。

但是上述两种方法在使用中存在如下问题：

(1)、方法一中所用到的高精度定位终端RTK的成本较高，且必须同时使用两个。两个RTK在安装时，必须间隔1米以上才能获得准确的方向精度。

(2)、方法二中所用到的电子罗盘极易受到周围环境、安装位置的影响，比如无人车身上的电机、发动机、金属罩等都会对电子罗盘产生干扰，导致无法使用或不能得到较为精确的方向。另外，电子罗盘的使用环境要求周围500米内不能有强磁场，不能在变压站或高压线附近，且电子罗盘在每次使用时，必须先进行磁场校准。

基于现有技术中存在的上述问题，如何能在降低成本、且不易受到环境干扰的前提下，令无人车精准的朝向目标点，进而规划最优路径，成为现在亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人车通用目标方向寻优方法，本发明能在降低成本，且不易受到环境干扰的前提下，令无人车精准的朝向目标点，进而根据目标点的位置规划最优路径。

其技术方案如下：

本发明公开一种无人车通用目标方向寻优方法，无人车上设有一个高精度定位RTK，该方法包括以下步骤：

获取无人车的车轮/履带的等效中心点绕无人车的中心点旋转一周所形成的轨迹，该轨迹的半径为L_c；获取RTK绕无人车的中心点旋转一周所形成的轨迹，该轨迹的半径为L_d；

获取无人车在任意初始时刻RTK所在位置，该位置为初始位置Site₀，获取目标点A的位置，根据初始位置Site₀的坐标及目标点A的坐标，计算RTK在初始位置Site₀时距离目标点A的初始距离

获取无人车在绕其中心点以任意速度V_ref旋转任意时刻t后RTK所在位置，该位置为当前位置Site_t，根据当前位置Site_t的坐标及目标点A的坐标，计算RTK在当前位置Site_t时距离目标点A的当前距离

根据上述获取的信息计算当前距离关于时间t的一阶微分及二阶微分

根据一阶微分及二阶微分判断无人车的方向是否为朝向目标点A的最优方向。

该方法还包括：