伴随着场景自动化程度的提高,以及无人驾驶技术的发展,机场也在向“智慧机场”发展。因此,将无人驾驶系统引入机场环境成为一种趋势。本文针对机场环境中的无人行李运输车,设计了路径规划和轨迹跟踪控制系统,旨在实现其安全自主行驶的功能。首先,结合课题背景,以激光雷达、相机、GPS、IMU为主要传感器,完成了无人行李运输车系统的硬件控制系统设计,介绍了全局坐标系、车体坐标系和激光雷达坐标系,并依据运输车的底盘特点建立了其运动学模型。其次,介绍了激光雷达的环境感知原理,将其用于测量障碍物的位置和方位。将路径点和B样条曲线相结合,生成了平滑的全局路径,经仿真验证了平滑后的全局路径更适合无人行李运输车的轨迹跟踪。对于静态障碍物,提出了障碍物扩充与B样条曲线相结合的避障方式,设计了局部路径规划器,仿真表明应用这种办法生成的局部路径能够很好的与全局路径相融合,保障了无人车的安全性和平稳性。然后,设计了积分分离PID控制器和基于纯追踪算法的控制器,用它们分别实现无人车的轨迹跟踪控制,并在几种基础路况上做了仿真实验。通过仿真结果比较了两种算法的特点和适用路况,考虑到机场环境特点,选择纯追踪法作为本次项目中无人行李运输车的轨迹跟踪控制器。最后,完成了系统仿真实验与分析,将路径规划和轨迹跟踪控制相结合,使无人行李运输车在模拟的机场环境中自主行驶,实验结果证实了本文所应用的算法是有效并且可行的。