[發明專利]一種應用于無人駕駛汽車的目標跟蹤系統及跟蹤方法在審
| 申請號： | 201810070156.5 | 申請日： | 2018-01-24 |
| 公開（公告）號： | CN108490927A | 公開（公告）日： | 2018-09-04 |
| 發明（設計）人： | 陳曉冬;向易;蔡懷宇;汪毅 | 申請（專利權）人： | 天津大學 |
| 主分類號： | G05D1/02 | 分類號： | G05D1/02;G05D1/12;G01S13/93;G01S17/93 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201 | 代理人： | 劉子文 |
| 地址： | 300072*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 機器人操作系統 車載雷達系統 目標跟蹤系統 無人駕駛汽車 毫米波雷達 激光雷達 測量 卡爾曼濾波算法 無跡卡爾曼濾波 非線性變換 雷達傳感器 受外界環境 車輛前方 覆蓋狀態 跟蹤系統 環境影響 節點集合 雷達系統 目標跟蹤 估計器 跟蹤 方差 無損 車牌 光照 應用 融合 | ||
1.一種應用于無人駕駛汽車的目標跟蹤系統，其特征在于，包括由激光雷達和毫米波雷達組成的車載雷達系統與機器人操作系統ROS；所述激光雷達安裝在車輛的頂部，所述毫米波雷達安裝在車輛前方車牌處；機器人操作系統ROS的節點集合中存在雷達傳感器節點和無損卡爾曼濾波估計器節點。
2.一種應用于無人駕駛汽車的目標跟蹤方法，基于權利要求1的目標跟蹤系統，其特征在于，將無損卡爾曼濾波算法(UKF)應用到無人駕駛汽車車載雷達系統中，具體包括以下步驟：
(1)對車載雷達系統進行標定；
(2)接收解算車載雷達系統的數據并進行標記；
(3)基于機器人操作系統ROS使用無損卡爾曼濾波處理數據，得到目標狀態的估計。
3.根據權利要求2所述的一種應用于無人駕駛汽車的目標跟蹤方法，其特征在于，步驟(3)包括以下步驟：
a)預測目標狀態量的均值和方差，其公式分別為：
其中，wi為無損變換中各個先驗分布中采集的點(亦稱為sigma點)的權重，為狀態向量；
b)車載雷達系統測量更新，其中激光雷達和毫米波雷達測量映射函數分別為：
Zl,k+1/k＝(x,y)T
公式中，x,y是相對于車輛坐標系的坐標值,v為目標在主車到目標連線上的速度分量；
c)預測目標的雷達測量值非線性變換后的測量均值和協方差，其公式分別為：
公式中，R是測量噪聲；
d)更新狀態估計以及狀態協方差矩陣，其公式分別為：
xk+1/k+1＝xk+1/k-Kk+1/k(zk+1-zk+1/k)
其中，K為卡爾曼增益，可通過互相關函數與變換后的協方差得到。
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