陈智伟，胡劲文，赵春晖，王 策，侯晓磊，潘 泉，王 腾，徐 钊

野外无人车路径规划与轨迹规划技术

陈智伟1，胡劲文1，赵春晖1，王 策1，侯晓磊1，潘 泉1，王 腾1，徐 钊2

（1. 西北工业大学自动化学院信息融合技术教育部重点实验室，西安 710072； 2. 西北工业大学电子信息学院，西安 710072）

常规布局及结构化的城市环境中的无人地面车，其环境感知和路径规划技术的研究相对成熟。然而，无人车在信息未知、环境复杂的野外进行自主规划和障碍规避尚存在困难。针对复杂环境中无人车的路径规划和轨迹规划技术展开研究，首先，考虑环境相对未知、存在凹凸障碍物和起伏地面等因素，利用激光雷达、相机和IMU组成车载多传感器系统获取复杂的野外环境信息并进行数据处理和校正；其次，通过训练径向基神经网络（RBF网络）对野外环境进行建模；然后，基于环境模型引入起点至目标位置的距离、环境高度和梯度以构建约束，通过优化约束函数实现复杂环境中无人车的路径规划；最后，基于Minimum Snap的思想，利用阶多项式拟合得到的路径，将规划后生成的折线路径优化为最终需要跟踪的轨迹。通过仿真实验验证了方法的有效性：所提出的方法实现了无人地面车在野外环境中自主路径规划和轨迹规划。

无人地面车；环境感知；路径规划；神经网络；约束优化；轨迹规划

1 引 言

随着传感、控制、计算等关键性技术的不断发展和硬件系统的升级，无人车成为智能领域的新兴产物，无人驾驶技术也成了科研界的热门研究课题[1]。……