申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

申请日：2023-12-14

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117724489A

主分类号：G05D1/43

分类号：G05D1/43;G05D1/633;G05D1/644;G05D1/692;G05D1/248;G05D1/247;G05D1/648;G05D109/10

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.05#实质审查的生效;2024.03.19#公开

摘要：本申请涉及一种基于全局本地坐标系的车辆编队控制方法、装置和设备。所述方法区别于传统的在全局坐标系下建立车辆间位置联系的方法，本申请通过引入本地坐标系，利用平滑变化的本地坐标作为跟踪目标，并通过车辆实时发布的旋转矩阵和平移矩阵，实现多个车辆的本地坐标之间的转换，编队中的各个车辆可以在本地坐标系内确认其他车辆的位置，有效改善了低信号强度下全局坐标可能出现的位置跳动现象，使得车辆的位置曲线更加平滑，提高了车辆编队控制的稳定性和安全性。

主权项：1.一种基于全局本地坐标系的车辆编队控制方法，其特征在于，所述方法包括：车辆编队中各个车辆分别获取自身当前时刻的本地坐标和全局坐标并构建坐标点对，通过对所述全局坐标进行质量控制，将所述坐标点对划分为高质量点对和低质量点对；构建存储各个车辆历史坐标信息的点对序列，当点对序列为空且对应车辆当前时刻的坐标点对为高质量点对时，将高质量点对输入对应的点对序列中，并在点对序列初次达到预设长度之后，根据点对序列中当前存储的坐标信息计算对应车辆的本地坐标系与全局坐标系之间的旋转矩阵和平移矩阵，并根据所述旋转矩阵计算得到旋转角之后，将所述旋转角和平移矩阵进行存储；当点对序列为空且对应车辆当前时刻的坐标点对为低质量点对时，剔除所述低质量点对，点对序列维持空集状态；当点对序列中存储有历史点对，且对应车辆当前时刻的坐标点对为高质量点对时，将高质量点对继续输入对应的点对序列中，并将根据最新输入的高质量点对计算得到的旋转角和平移矩阵作为观测值，将前一时刻存储的旋转角和平移矩阵作为历史信息，通过结合所述历史信息对所述观测值进行卡尔曼滤波，得到对应车辆当前时刻的旋转角和平移矩阵并进行存储，同时将旋转角还原为旋转矩阵；当点对序列中存储有历史点对，且对应车辆当前时刻的坐标点对为低质量点对时，将前一时刻存储的旋转角和平移矩阵作为历史信息，利用卡尔曼滤波对所述历史信息进行预测，得到对应车辆当前时刻预测的旋转角和平移矩阵，将所述预测的旋转角和平移矩阵作为当前时刻真实的旋转角和平移矩阵并进行存储，同时将旋转角还原为旋转矩阵；通过车辆之间的实时通讯，各个车辆在对外发布自身当期时刻的旋转矩阵、平移矩阵和本地坐标的同时，同步接收其他车辆的发布信息，并根据当前时刻的旋转矩阵和平移矩阵，将其他车辆的本地坐标转换至本车辆自身的本地坐标系下；车辆编队中各个车辆在自身的本地坐标系下对本地车辆实施编队控制，并实时更新其他各个车辆在自身本地坐标下的位姿，直至完成车辆编队控制任务。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 基于全局本地坐标系的车辆编队控制方法、装置和设备

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