一种基于多层地图的三维激光雷达导航方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多层地图的三维激光雷达导航方法，该方法包括：S1：采用多线激光雷达采集外界点云数据，并进行动态点云去除处理；S2：基于处理后的点云数据构建多层地图，地图共包括全局拓扑地图，中间栅格地图和局部地形地图；S3：在构建多层地图后得到环境的先验信息，并通过激光SLAM技术完成无人车自身定位，在此基础上采用三层路径器以完成目标点导航任务，其中对于全局规划中的碰撞检测，采用无人车等效复合模型中的线段部分与拓扑节点的距离进行判断；S4：输出符合车辆动力学约束的平滑路径。本发明专利技术解决了现有技术中地图信息存在丢失和导航过程中易于障碍物发生碰撞等问题，实现了无人车基于地图的高效三维导航。实现了无人车基于地图的高效三维导航。实现了无人车基于地图的高效三维导航。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多层地图的三维激光雷达导航方法


[0001]本专利技术属于无人车导航领域，更具体地，涉及一种基于多层地图的三维激光雷达导航方法。

技术介绍

[0002]基于三维激光雷达的无人车导航是完成目标点导航任务最可靠的导航方法之一。近年来，导航技术在无人车自主作业中得到应用与快速发展。目前较为流行的导航方法有采用视觉传感器、惯性传感器、激光雷达或者GPS。其中视觉传感器对光线敏感且不适用于大规模环境下的导航场景，惯性传感器随着时间推移累计误差不断增加，而GPS通常只在室外空旷场景下才能完成导航任务。相比之下，随着激光雷达的成本降低，在室外或室内场景下采用基于三维激光雷达的方法完成导航任务成为主流的研究方向。
[0003]导航技术与环境表示法相关。对于基于三维激光雷达的地图表示采用原始点云地图表示，其信息是冗余的，且有效信息较少，其中包括拓扑信息和占用信息。在现有的导航系统中，环境表示方法可以分为以下两类：不能表示三维信息的二维网格地图和基于多层二维结构的2.5D地图。通常一个高效的地图表示方法具有拓扑信息清晰和更新简单等特点。此外，在导航本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多层地图的三维激光雷达导航方法，其特征在于该方法采用基于三维点云数据的多层地图构建实现高效导航，包括以下步骤：步骤1：采用多线激光雷达采集外界点云数据，并进行动态点云去除处理；步骤2：基于处理后的点云数据构建多层地图，地图共包括全局拓扑地图，中间栅格地图和局部地形地图；步骤3：在构建多层地图后得到环境的先验信息，并通过激光SLAM技术完成无人车自身定位，在此基础上采用三层路径器以完成目标点导航任务，其中第一层全局规划器在全局拓扑地图基础上大致规划了一条可以通行由若干个路径点组成的路径，第二层中间规划器在全局规划器规划的两个航路点之间进行规划，在中间栅格地图的基础上得到符合车辆动力学约束的平滑路径，局部规划者在局部地图地图的基础上执行中间规划者规划的路径，避免局部碰撞。2.如权利要求1所述的基于多层地图的三维激光雷达导航方法，其步骤2特征在于：在全局拓扑地图中对障碍物的形状进行优化，首先将障碍物用多边形拟合，然后将多边形的顶点提出来，判断顶点与相邻两顶点之间的欧式距离d...

【专利技术属性】
技术研发人员：张驰洲，吴敏杰，陈明松，蔺永诚，王冠强，高百会，王秋，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：