Freie Navigation autonomer Fahrzeuge:
Gespeichert in:
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|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1996
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 12]
291 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | VI, 178 S. Ill., graph. Darst. |
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| adam_text | Titel: Freie Navigation autonomer Fahrzeuge
Autor: Dierks, Friedrich
Jahr: 1996
FORTSCHRITTBERICHTE VW Dipl .-Ing. Friedrich Dierks, Dortmund Freie Navigation autonomer Fahrzeuge Reihe 12 : Verkehrstechnik/ Fahrzeugtechnik Nr. 291 VW VERLAG
V Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung.....................................................................................................1 2 Stand der Technik und Einordnung des neuen Verfahrens...................4 2.1 Klassifikation der Navigationssensoren..................................................................4 2.2 Begründung wichtiger Design-Entscheidungen beim Entwurf des neuen Navigationssystems...............................................................................................11 2.3 Beitrag dieser Arbeit..............................................................................................19 3 Struktur und Komponenten des neuen Navigationssystems................21 3.1 Standortschätzung mittels Kalmanfilter................................................................22 3.2 Zuordnung der Meßwerte zu den Modellelementen..............................................25 3.3 Selbstüberwachung des Navigationsalgorithmus..................................................26 3.4 Inkrementeller Aufbau des Umweltmodells..........................................................27 4 Kalmanfilter zur Standortschätzung......................................................28 4.1 Nomenklatur und mathematische Grundlagen......................................................28 4.2 Basisversion des Kalmanfilters zur Standortschätzung.........................................32 4.2.1 Kartesische Integration...............................................................................34 4.2.2 Relative Korrektur.......................................................................................38 4.2.3 Prädiktion....................................................................................................39 4.2.4 Absolute Korrektur.....................................................................................40 4.3 Erweiterungen des
Kalmanfilters..........................................................................48 4.3.1 Standortinterpolation Entkopplung der Meßwertaufhahme von der Meßwertverarbeitung.................................................................................49 4.3.2 Verzögerte Berücksichtigung während der kartesischen Integration..........49 4.3.3 Zeitliche der Kalmankorrektur....................................................................51 4.3.4 Numerische Stabilität des Kalmanfilter-Algorithmus.................................53 4.3.5 Der UDU-Algorithmus für den Kalmanfilter..............................................55 4.3.6 Parallelisierung des Navigationsalgorithmus..............................................62
VI 5 Zuordnung der Meßwerte zu den Modellelementen.............................68 5.1 F einzuordnung....................................................................................................... 5.2 Idee der Grobzuordnung........................................................................................72 5.3 Verweistabelle bei einfacher Rasterung des Modellgebiets..................................75 5.3.1 Punktzugriff................................................................................................76 5.3.2 Strahlverfolgung.........................................................................................77 5.3.3 Aufbau der Verweistabelle..........................................................................86 5.4 Verweistabelle bei dynamischer Rasterung des Modellgebiets............................97 5.4.1 Idee des Quadtrees ......................................................................................97 5.4.2 Punktzugriff..............................................................................................100 5.4.3 Strahlverfolgung.......................................................................................102 5.4.4 Aufbau der Verweistabelle........................................................................111 6 Selbstüberwachung des Navigationsalgorithmus................................113 6.1 Allgemeine Methode................................................................................... ........113 6.2 Selbstüberwachung beim Einsatz eines Laserradars...........................................114 7 Einmessen des Umweltmodells .............................................................119 7.1 Allgemeine Methode...........................................................................................119 7.2 Einmessen eines Linienmodells der natürlichen Umgebung...............................121 8 Implementierung und Einbettung in die
IRF-Fahrzeugsteuerung.... 127 9 Meßergebnisse.........................................................................................137 9.1 Meßeigenschaften des Laserradars......................................................................137 9.2 Standortschätzung während einer Testfahrt........................................................153 9.3 Vergleich des klassischen Kalmanfilters mit dem UDU-Algorithmus...............158 9.4 Speicherbedarf, Zugriffs- und Aufbauzeiten der Verweistabellen......................161 10 Zusammenfassung...................................................................................... Literatur...........................................................................
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