智能无人系统定位导航技术

本书已入选2022年交大校级立项教材。本书围绕智能无人系统、环境感知技术、定位技术、导航与路径规划技术、智能车决策与控制技术、自主移动平台设计、无人系统标定与测试技术、无人系统仿真技术和无人系统应用场景等当下科技研究最热门的主题，深入浅出地讲述了相关原理和应用场景。目前市面上对智能低速无人系统的基础知识和应用场景进行全面介绍的书籍很少，无人系统涵盖人工智能、环境感知、定位技术和最先进的无人系统平台，以及最热门的应用前景。作为一门涵盖面广的教材学科，目前读者迫切需求全面介绍相关知识的书籍，同时还要求书中介绍应用场景，从理论到实践，从实践到应用。本书作者基于上海交通大学科研团队，在长期科研和教学中总结经验，提高水平，经科研成果转化为教学案例。本书面向具备一定电子计算机类学科基础的学生，以及对无人系统、定位技术、智能感知技术和无人系统应用场景感兴趣的学生。本书可作为计算机、电子技术、自动化和机器人相关专业的学生的本科学习教材，并可作为上述行业工程师的研发参考资料。

裴凌，上海交通大学教授博导，上海北斗导航创新研究院副院长，主要从事室内外无缝定位与融合导航相关技术的研究。主持国家科技重大专项项目、自然科学基金面上项目、国防预研项目、国家科技支撑计划子课题、上海市重点项目、上海市科技创新行动计划项目、中兴产学研等项目共计十余项。发表SCI论文50余篇，总计发表学术论文以及著作100余篇。

1 无人系统计算平台 1.1 无人系统概述 1.2 无人系统的计算平台 1.2.1 计算平台简介 1.2.2 两种计算平台的介绍 1.3 无人系统的软件平台 1.3.1 无人系统的软件架构 1.3.2 无人系统的操作系统 本章小结 2 自主移动平台 2.1 基于SLAMCube的移动平台方案设计 2.1.1 系统框架 2.1.2 结构设计 2.2 思岚机器人平台 2.2.1 雅典娜Athena 2.0 PRO MAX通用机器人平台 2.2.2 Hermes PR0 MAX通用机器人平台 本章小结 3 无人系统环境感知 3.1 无人系统环境感知概述 3.1.1 图像场景理解 3.1.2 点云分割与标注 3.1.3 跨模态学习 3.2 激光雷达传感器 3.2.1 激光雷达传感器的分类 3.2.2 激光雷达传感器的基本原理 3.2.3 激光雷达传感器在无人系统中应用 3.3 视觉传感器 3.3.1 视觉传感器的分类 3.3.2 视觉传感器的基本原理 3.3.3 视觉传感器的主要参数 3.3.4 视觉传感器在无人系统中的应用 3.4 无人系统中激光点云和视觉图像的融合 3.4.1 KITTI数据集 3.4.2 激光点云和视觉图像的数据对齐 3.4.3 实验验证及结果分析 本章小结 4 无人系统定位技术 4.1 无人系统定位技术概述 4.2 传统地图与高精度地图 4.2.1 传统地图 4.2.2 高精度地图 4.3 定位技术 4.3.1 卫星定位技术 4.3.2 惯性导航技术 4.3.3 视觉定位技术 4.3.4 激光定位技术 4.3.5 多传感器融合定位技术 4.3.6 新兴的定位技术 4.4 面向定位的三维点云处理及配准 4.4.1 基于几何特征的三维点云预处理