地面无人平台在提高运输效率、减少交通事故、降低燃料消耗等方面有着非常大的潜力,智能跟随是地面无人平台走向实际应用的重要方式之一。本文工作围绕地面无人平台智能跟随展开,探讨了智能跟随与主从遥控、全自主、半自主方式的区别与联系,分析对比了不同工作模式下智能跟随的特点,提炼出了智能跟随中需要解决的定位与控制问题。随后深入研究了无人平台和引导对象定位方法、无人平台智能跟随纵向运动控制方法、无人平台智能跟随侧向运动控制方法。本文的主要研究成果和创新点如下:(1)提出了一种基于运动轨迹匹配的定位方法。该方法充分利用短距离内以惯性器件、里程计等为基础的推算轨迹具有一定相对精度的特点,用相邻短距离内推算定位轨迹的形状来抑制卫星定位等直接定位手段中的随机噪声,进而持续给出准确、稳定、平滑的融合定位结果。(2)提出了一种结合梯形速度曲线与NDP附加结构的加速度规划方法,据此设计了无人平台智能跟随纵向运动控制器。该方法由基于梯形速度曲线的加速度规划和基于NDP的附加结构并联而成;基于梯形速度曲线的加速度规划可以根据实时跟随状态得到初步的期望加速度;附加结构中,通过NDP算法建立加速度附加规划策略,进一步改善了基于梯形速度曲线方法在调节时间、稳态精度等方面的性能。(3)提出了一种虚拟车道引导下的路径规划框架、一种考虑端点曲率约束的路径生成方法和一种基于最短通过时间的路径评价方法,据此设计了无人平台智能跟随侧向运动控制器。虚拟车道引导下的路径规划框架将路径规划分为参考路径规划和机动路径规划两个过程,通过对参考路径和机动路径切入点变化频率和幅度的约束,可以有效提高平台运行的平稳性。考虑端点曲率约束的路径生成方法能够生成更加符合平台非完整性约束的运动路径,基于最短通过时间的路径评价方法克服了普通评价方法中各项指标物理意义不一致、加权系数难以设计等问题。