智能車輛基礎教學大綱.doc

智能車輛基礎教學大綱課程編碼：08241062課程名稱：智能車輛基礎英文名稱：INTELLIGENT VEHICLE GENERATION開課學期：20052006 1學時/學分： 36/ 2 （其中實驗學時：4）課程類型：專業(yè)選修課開課專業(yè)：機械工程及自動化專業(yè)本科生選用教材：智能車輛-智能交通系統(tǒng)的關鍵技術A.布洛基 M.布圖茲 A.法斯莉 G.康特 著 王武宏 沈中杰 侯福國 易冰 編譯 人民交通出版社第一版 2002主要參考書：1.車輛定位與導航系統(tǒng)趙亦林 著美 譚國真譯 電子工業(yè)出版社第一版 19992.智能車輛定位導航系統(tǒng)及應用張其善 吳今培 楊東凱 著 科學出版社第一版 20023.衛(wèi)星導航系統(tǒng)概論邊少鋒 李文魁 編著 電子工業(yè)出版社第一版 20054.GPS 衛(wèi)星導航定位原理與方法劉基余 編著 科學出版社第一版 2003 5.衛(wèi)星導航原理與應用袁建平 羅建軍 岳曉奎 方群 著 中國宇航出版社第一版 2003 http:/www.nissan.co.jp/ms95/future/techno/safety/asv-tech.html豐田汽車ASV網頁， http:/www.toyota.co.jp/jp/tech/safety/.tw/tech_1.asp/GPS_belt/ion_articles.asp/gps/gps.htm/thales/product/products.asp執(zhí)筆人：張志君一、課程性質、目的與任務本課程的授課對象為機械設計專業(yè)本科生，是專業(yè)選修課本課程在機械設計專業(yè)中是專業(yè)選修課。智能車輛作為智能交通系統(tǒng)的關鍵技術之一，是許多高新技術綜合集成的載體。智能車輛具有廣闊的應用前景，必將成為交通工具發(fā)展的必然趨勢，吸引著越來越多的研究機構和汽車廠商的興趣，也是目前研究方興未艾的智能交通系統(tǒng)研究的重要部分。本課程涵蓋了智能交通系統(tǒng)中智能車輛的發(fā)展歷史，敘述了世界上不同研究機構對智能車輛的研究方法，力求對智能車輛所涉及的有關知識進行較詳細的介紹。通過本課程的學習，使學生對智能車輛的內容和知識有一個全面的了解，開拓知識面，為今后的學習和科研打下基礎。二、教學基本要求1、全面了解車輛的起源，初步掌握智能車輛的基本概念、產生和發(fā)展，了解智能車輛的研究方向，研究范圍及其研究意義。2、了解智能交通系統(tǒng)的國內外研究現(xiàn)狀及我國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展框架，智能交通系統(tǒng)的需求，初步掌握智能交通系統(tǒng)的組成，掌握感知環(huán)境和機器視覺概念。3、了解智能車輛的國內外研究現(xiàn)狀，初步掌握智能車輛在道路上行駛的關鍵技術，車道檢測及障礙物檢測。4、掌握導航的基本概念和發(fā)展，衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的分類，GPS全球定位系統(tǒng)的基本概念和發(fā)展及應用，初步理解GPS全球定位系統(tǒng)的組成及功能、特點。了解美國的SA政策，俄羅斯GLONASS衛(wèi)星導航系統(tǒng)，北斗導航系統(tǒng)，歐洲伽利略導航衛(wèi)星系統(tǒng)GALILEO掌握GPS定位的基本原理。了解導航常用坐標系與時間系統(tǒng)，智能車輛定位導航系統(tǒng)的組成與原理，電子地圖的設計與制作。初步掌握電子地圖的地圖匹配與路徑分析，電子地圖的更新。5、了解智能車輛車載電子設備，初步掌握碰撞避免系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)、導航和線路誘導系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)構成。三、各章節(jié)內容及學時分配第一章 緒論 （3學時）1.1 智能車輛的產生與發(fā)展 1.2 智能車輛的研究方向1.3 智能車輛的研究范圍 1.4 智能車輛的研究意義第二章 智能交通系統(tǒng)ITS （3學時）2.1智能交通系統(tǒng)簡介2.1.1世界ITS的研究現(xiàn)狀 2.1.2我國ITS的研究現(xiàn)狀2.1.3我國ITS的發(fā)展框架2.2智能交通系統(tǒng)的需求 2.2.1魯棒性2.2.2可靠性2.2.3生產價格和運用價格2.2.4外觀設計2.2.5實用性2.3智能交通系統(tǒng)的組成2.3.1 先進的交通信息系統(tǒng) 2.3.2 先進的交通管理系統(tǒng)2.3.3 先進的車輛控制系統(tǒng)2.3.4 先進的公共交通系統(tǒng)2.3.5 先進的商用車輛運營系統(tǒng)2.3.6 先進的鄉(xiāng)村運輸系統(tǒng)2.4感知環(huán)境2.4.1視覺傳感器類2.4.2雷達傳感器類2.4.3激光傳感器類2.4.4聲音傳感器類2.4.5觸覺傳感器類2.5機器視覺2.5.1 主動式傳感器2.5.2 視覺傳感器2.5.3 機器視覺的模塊第3章 智能車輛的研究現(xiàn)狀 （8學時）3.1智能車輛在道路上行駛的關鍵技術3.1.1車道檢測3.1.2障礙物檢測3.2典型的智能車輛研發(fā) 3.2.1 意大利MOB-LAB的研究3.2.2意大利菲亞特的研究3.2.3德意志聯(lián)邦大學的研究3.2.4奔馳公司的研究3.2.5法蘭克福工學院的研究3.2.6斯特拉斯堡(Strasbourg)試驗中心的研究3.2.7英國國防部門的研究3.2.8美國卡內基梅隆大學的研究3.2.9美國俄亥俄州立大學的研究3.2.10 密歇根州大學的研究3.2.11美國麻省理工學院的研究3.2.12韓國理工大學進行的研究3.2.13清華大學研究3.2.14 吉林大學研究第四章 智能車輛定位導航系統(tǒng) （16學時）4.1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)概論 4.1.1 導航的基本概念和發(fā)展1) 航標方法。2) 航位推測法。3) 天文導航。4) 慣性導航。5) 無線電導航。6) 衛(wèi)星定位導航。4.1.2 衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的特點4.1.3衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的分類4.1.4衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的發(fā)展概況 美國子午儀衛(wèi)星導航系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng) 俄羅斯GLONASS衛(wèi)星導航系統(tǒng) 北斗導航系統(tǒng) 歐洲伽利略導航衛(wèi)星系統(tǒng)GALILEO4.1.5 衛(wèi)星定位的基本原理4.1.6 導航常用坐標系與時間系統(tǒng)4.2 智能車輛定位導航系統(tǒng)的組成與原理4.3 電子地圖4.3.1電子地圖的設計與制作地圖數(shù)據(jù)庫 地圖數(shù)據(jù)的采集電子地圖的分層 電子地圖的操作與管理4.3.2 地圖匹配與路徑分析 地圖匹配地圖匹配算法基于模式識別的地圖匹配算法及其實現(xiàn)路徑分析4.3.3電子地圖的更新第五章 電子控制技術 （6學時）5.1 車輛電子和控制5.2 碰撞避免系統(tǒng)5.3 巡航控制系統(tǒng)5.4 導航和線路誘導系統(tǒng)5.5 通訊系統(tǒng)四、實驗：1.實驗目的與任務通過本實驗驗證所學理論，加深理解智能車輛的基本概念，掌握智能車輛智能控制原理和GPS衛(wèi)星導航方法，培養(yǎng)學生的動手能力和分析問題解決問題的能力。2.實驗教學基本要求掌握GPS衛(wèi)星導航的工作原理，初步掌握GPS接收機的操作。掌握智能遙控挖掘機的控制原理。3.實驗教材或指導書智能車輛-智能交通系統(tǒng)的關鍵技術A.布洛基 M.布圖茲 A.法斯莉 G.康特 著 王武宏 沈中杰 侯福國 易冰 編譯 人民交通出版社第一版 2002衛(wèi)星導航系統(tǒng)概論邊少鋒 李文魁 編著 電子工業(yè)出版社第一版 2005GPS 衛(wèi)星導航定位原理與方法劉基余 編著 科學出版社第一版 2003 4.實驗項目一覽表序號實驗項目內容提要實驗類型學時分配主要儀器設 備實驗地點備注1GPS 導航利用GPS接收機接收用戶所在位置信號。綜合性2GPS接收機 機械材料館2遙控挖掘機實際操作遙控挖掘機。綜合性2挖掘機機械材料館