[发明专利]一种越野环境下的无人驾驶全局路径规划及重规划方法

权利要求书

1.一种越野环境下的无人驾驶全局路径规划及重规划方法，其特征在于，包括：

获取卫星地图信息和参考点位置信息，建立坐标系；

获取拓扑地图，读取任务点信息并进行编辑修正生成地图文件；

根据坐标系变换获取拓扑地图的全局各点位置信息，基于Astar算法生成全局路径；

确定行驶过程中车辆的实时位置并进行道路阻断检测及重规划；

所述获取卫星地图信息和参考点位置信息，建立坐标系的具体步骤包括：

获取高清卫星地图信息和参考点位置信息进行局部地图建模，同时建立像素坐标系与经纬度真实坐标系，并获取坐标转换关系；

再根据坐标转换关系和弧长公式计算推导坐标原点的经纬度，利用坐标原点的经纬度进而推导卫星地图上任意点像素坐标的经纬度真实坐标；

所述坐标转换关系的获取具体步骤包括：

获取两点A和B的经纬度真实坐标分别为：coord(A)＝(lat_A,lng_A)、coord(B)＝(lat_B,lng_B)，以其中一点为基准点，计算两点之间的位置偏移(Δx,Δy)：

Δy＝R*α；

其中，Δx表示地球东半球由西向东方向的偏移量，Δy表示东半球由南向北方向的偏移量，R为地球的赤道半径，α＝lat_B-lat_A为A和B两点的纬度方向的夹角；

根据高清卫星地图建立平面直角坐标系，并建立像素坐标系u-v和真实坐标系x-y的纬度关系，选取两点P1和P2，其两点位置偏移为：

其中，(lat,lng)为经纬度坐标，(u,v)为像素坐标；

像素坐标在平面直角坐标系中的偏差为：

Δv＝P1.v-P2.v；

Δu＝P1.u-P2.u；

最后得到纵、横像素坐标系与真实坐标系的转换关系为：

所述根据坐标转换关系和弧长公式计算推导坐标原点的经纬度，进而推导任意点经纬度真实坐标的具体步骤包括：

获取原点的经纬度为(origin.lat,origin.lng),根据转换关系和弧长公式推导：

其中，map.row为图片纵向像素长度；

再根据上述公式，以及任意点的像素坐标(u′,v′)可推导实际坐标为：

x＝dim2*u′；

y＝dim1*(map.row-v′)；

其经纬度为：

2.根据权利要求1所述一种越野环境下的无人驾驶全局路径规划及重规划方法，其特征在于，所述获取拓扑地图，读取任务点信息并进行编辑修正生成地图文件的具体步骤包括：

读取任务点信息，计算像素坐标，所述任务点信息包括任务点序号、经度、纬度、高度、任务点属性；

通过路网编辑并进行检索，构成道路的连接关系存储为地图文件。

3.根据权利要求2所述一种越野环境下的无人驾驶全局路径规划及重规划方法，其特征在于，所述根据拓扑地图进行坐标系转换，得到全局路径的具体步骤包括：

获取路网信息及任务点信息，构建拓扑结构，并完善道路的连接关系；

利用Astar算法获取任务点之间的像素坐标路径，再完成多路径的依次路径拼接，得到像素坐标的全局路径；

根据像素坐标系的全局路径坐标转换为经纬度坐标，采用贝塞尔中点插值，获取较为平滑的全局路径，作为最终全局路径。

4.根据权利要求3所述一种越野环境下的无人驾驶全局路径规划及重规划方法，其特征在于，所述确定行驶过程中车辆的实时位置并进行道路阻断检测及重规划的具体步骤包括：

车辆根据规划的全局路径行驶，实时接收位置信息和阻断信号；

若接收到阻断信号，更新拓扑结构及连接关系，并根据阻断点重规划任务点的全局路径；

同时，接收到阻断信号时，进行信号的触发阻断机制判断，确定阻断信号有效。