Modellbasierte Schätzung der Geometrie von Landstraßen mit Hilfe von Einkanal-LADAR und inertialer Sensorik

Dieses Papier wendet einige zuvor untersuchte Techniken des erweiterten Kalman-Filters zur Schätzung der planaren Straßengeometrie auf den Bereich der autonomen Navigation von Offroad-Fahrzeugen an. In dieser Arbeit wird ein Clothoid-Modell der Straßengeometrie konstruiert und rekursiv geschätzt, basierend auf Straßenmerkmalen, die aus Einkanal-LADAR-Reichweitenmessungen extrahiert wurden. Wir präsentieren eine Methode zur Merkmalsextraktion der Straßenmittelachse in der Bildebene und beschreiben deren Anwendung zur rekursiven Schätzung der Straßengeometrie. Wir analysieren die Leistung unserer Methode gegen simulierte Bewegungen variierter Straßengeometrien und gegen das geschlossene Erkennen, Verfolgen und Befolgen von Wüstenstraßen. Unsere Methode berücksichtigt die vollständige Bewegung in 6 Freiheitsgraden des Fahrzeugs, während es navigiert, konstruiert konsistente Schätzungen der Straßengeometrie bezüglich eines festen globalen Referenzrahmens und erfordert eine Schätzung der Sensorposition für jede Reichweitenmessung.