純跟蹤算法(Pure Pursuit)是一種傳統且經典的車輛橫向運動控制算法,其基本思想是在每個控制週期,通過前方目標軌跡上的一個點,指導當前方向盤的動作,使車輛車產生向目標點的運動。
純跟蹤算法重要的參數在於前視距離係數,一般而言,其前視距離與速度正相關。
以下圖爲例,跟蹤目標爲藍色軌跡,車輛初始位置爲綠色圓點。恆定跟蹤速度2m/s。
前視距離係數 | 最大橫向誤差[m] | 最大航向誤差 [rad] |
---|---|---|
0.5 | 0.71 | 0. 61 |
1.0 | 0.11 | 0.07 |
1.5 | 0.16 | 0.087 |
2.0 | 0.21 | 0.085 |
由以上示例可以看出,純跟蹤算法收到前視距離的影響很大。
在實際應用過程中,除了跟蹤數據調整預瞄係數,其還和軌跡類型強相關。
總結一下純跟蹤的一些特點:
(1)要求軌跡多幀連續性好,因預瞄的特性無法對變化軌跡(尤其是預瞄距離內)進行響應;
(2)要求軌跡性能穩定,因爲標定係數是按照軌跡性能進行標定的,如果軌跡性能變化,可能導致車輛轉彎內切等現象;