基于滑动参数实时估计的履带车辆运行轨迹预测方法研究

摘要：

要实现履带车辆的无人驾驶,在轨迹规划阶段需要准确预测其未来一段时间内的运动轨迹,然而履带与地面之间的滑动使车辆运动轨迹的准确预测变得非常困难.通过研究转向过程中履带接地段的运动,建立基于瞬时转向中心的履带车辆运动学模型.针对车辆的相对位姿是滑动参数的泛函,雅可比矩阵难以求解的问题,通过对泛函微分方程线性化,推导了雅可比矩阵的解析解.根据车辆相对位置计算值和测量值的差值,运用Levenberg-Marquardt算法迭代求解滑动参数,并结合给定控制序列预测未来一段时间内车辆的运动轨迹.该方法不需要提前知道土壤参数,并且能够实时估计滑动参数,以适应路面变化.实车试验结果表明,与传统轨迹预测方法相比,利用该方法预测车辆轨迹时,车辆位置偏差减少30％以上.

关键词：兵器科学与技术、履带车辆、Levenberg-Marquardt算法、滑动参数估计、轨迹预测

所属期刊栏目：38

分类号：TJ810.2(战车、战舰、战机、航天武器)

资助基金：国家部委预先研究项目40401060302

在线出版日期：2017-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：600-607