王康，杨勇生，姚海庆

( 上海海事大学 物流科学与工程研究院，上海 201306 )

0 引 言

随着我国“一带一路”倡议的不断推进，港口作为连接国内外货运商贸、物流仓储以及信息服务等的重要载体，迎来了重大发展机遇[1]. 同时，云计算、大数据、物联网、移动互联网、智能控制等新一代信息技术与港口运输业务深度融合的“智慧港口”的建设步伐不断加快[2]. 在智慧港口中，为实现集装箱作业的自动化与智能化，无人车辆引起了业界的广泛关注，相关技术也成为研究热点. 其中，港口无人车辆的高精度定位导航技术成为一个关键性问题.

无人车的定位导航技术主要依赖于视觉导航、全球卫星导航系统(GNSS)、激光雷达等，这些技术各有特点. 其中，视觉导航信息丰富但易受光照变化影响，GNSS 成本低但易受到钢结构和建筑物等的遮挡干扰. 港口不仅要求无人车辆全天候作业，且在岸边作业区和堆场内部等特殊工况中也要安全高效地运营. 考虑到激光雷达具有测距精度高、全天候作业能力强等特点，目前基于激光雷达的同步定位与建图(SLAM)技术日益成熟，该技术已广泛应用于无人驾驶、服务机器人、工业自动导引运输车(AGV)等领域，将激光雷达用于港口无人车辆的高精度定位是必然趋势[3-4].

SLAM 技术自1988 年被提出以来，一直是机器人领域的热点问题. 它的本质是个系统状态估计问题，即在给定系统输入的条件下，估计出机器人的位姿和位置，并衍生出基于滤波以及……