[01121305]智能导航与辅助驾驶技术及应用

1.课题来源与背景 随着移动机器人和车辆工业的飞速发展,在数字化、网络化的时代背景下,自主执行任务代表着未来移动机器人和车辆行业的技术发展方向。其中,导航与辅助驾驶技术是移动机器人和车辆实现自主执行任务的关键前提。针对不同的需求,移动机器人和车辆面对的环境具有不确定性高的特点,例如复杂天候（夜间、雨、雾等）、空旷和多障碍环境、结构化和非结构化环境之间的变化,现有各类导航与辅助驾驶技术都不具备支持移动机器人和车辆自主穿梭于各类环境之间的能力。因此,迫切需要一种可适应上述复杂环境的智能导航与辅助驾驶技术,使移动机器人和车辆的行为更加安全、可靠、精确,从而提升移动机器人和车辆的行进安全性。 2.技术原理及性能指标 基于捷联视觉地形认知方案,减少未知数据关联下的环境不确定因素影响;针对复杂大尺度环境下的海量信息数据处理并获取简化的增量式地图问题,基于一种改进型Bresenham算法的SLAM方法,保证了地图构建的实时性;针对捷联惯导系统中子惯导系统精度低,使用传统的卡尔曼滤波进行传递对存在精度低、实时性差的问题,根据车载特殊环境提出了一种大方位失准角速度匹配智能对准方法,实现了系统快速高精度的初始对准;针对车辆在行驶于不同环境时所面临的部分导航数据无效化问题,对传感器数据的可用性及补偿方法进行了研究,对GPS/INS/激光定位组合滤波方法进行了研究,提出了一种导航参数智能估计方法,实现了全环境、实时、无缝的智能导航。 3.技术的创造性与先进性 本成果围绕智能导航与辅助驾驶技术在移动机器人和车辆中的迫切需求,在不确定性复杂未知环境认知与地图实时构建、大方位失准角智能对准、导航参数智能估计方法等方面取得创新。 4.技术的成熟程度,适用范围和安全性 该技术处于成熟阶段,已产业化应用。该技术已成功应用于四轮机器人、蛇形机器人和车辆,可推广应用于无人车、搜救机器人和小型无人机的导航与控制领域。技术安全可靠,不会对操作人员、配套设备、工作任务产生影响,可满足安全性要求。 5.应用情况及存在的问题 成果整体技术与产品已应用于北京星箭长空测控技术股份有限公司的惯性导航与组合导航产品和安全辅助驾驶产品、北京德维创盈科技有限公司的国防导航装备和机器人产品。 6.历年获奖情况 2017年,本成果的部分技术“智能导航技术及其在移动机器人中的应用”获吴文俊人工智能科学技术进步奖二等奖（注：行业奖）