城市环境下车辆高容错多模型融合定位技术研究

车辆准确可靠的定位是智能交通系统ITS功能有效发挥的一个重要基础。但日益复杂的城市环境常会造成目前广泛应用的GPS定位持续几分钟的较长时间失效。基于多传感器融合的组合定位成为近年来的研究热点，然而，现有研究对于城市环境下GPS的较长时间失效，在定位准确性和可靠性上仍存在明显的不足，本项目针对车辆运动模型的准确性、辅助观测信息的有效性以及融合算法的容错性等方面开展了系统、深入的研究，取得的主要创新成果如下： 1）通过深入比较车辆纵向运动和横向运动的各种常用运动学模型，从动力学角度进行改进，建立了包含多个动态模型的车辆高机动运行模型； 2）依据车载传感器的工作特点，并结合所建立的高机动运动模型，研究了包含车辆速度、姿态角以及相对加速度等在内的大量辅助观测信息的准确可靠估计方法，提高后续融合定位的准确性和可靠性； 3）针对城市复杂环境，提出了车辆高容错多模型融合定位算法，建立联合解析冗余与时序冗余的系统级传感器故障诊断隔离机制，并采用基于智能算法的定位误差训练补偿机制，显著提升GPS失效时车辆定位的可靠性和精度。 目前，本项目已经实现了预期研究目标，较好地满足了车辆辅助驾驶领域中的定位精度需求。相关研究成果发表在IEEE Transactions on Industrial Electronics、IEEE Transactions on Vehicular Technology、IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems、Information Fusion等国际车辆、交通以及导航领域权威期刊。项目执行期间共计发表SCI收录论文14篇（其中中科院JCR一区及二区的高水平论文4篇），EI收录论文10篇，申请国家发明专利27项（已授权16项），参加学术会议7次，培养博士后1名，博士、硕士研究生13名。

车辆准确可靠的定位是智能交通系统ITS功能有效发挥的一个重要基础。但日益复杂的城市环境常会造成目前广泛应用的GPS定位持续几分钟的较长时间失效。基于多传感器融合的组合定位成为近年来的研究热点，然而，现有研究对于城市环境下GPS的较长时间失效，在定位准确性和可靠性上仍存在明显的不足，主要是由于在车辆运行模型准确性、辅助观测信息有效性以及融合算法容错性等方面还存在问题。针对这些问题，本项目首先研究建立城市环境下车辆的高机动运行模型；然后，设计车体运动辅助观测信息的两级估计策略，以便在融合前获取更为有效的辅助观测信息；最后，在交互式多模型融合算法中研究建立联合解析冗余和时序冗余的系统级传感器故障诊断机制，以提出高容错的车辆多模型融合定位算法，并通过实车试验验证。本项目较为全面、系统地考虑了影响定位的关键因素，将有效解决复杂城市环境下车辆难以准确可靠定位这一ITS难题，具有重要的理论和应用价值。

投影多通道融合是只两台以上投影机通过边缘融合后达到整体更大画面的增强效果，投影采用边缘融合技术后，可以应用于指挥监控中心，网管中心，视频会议，学术报告，技术讲座和多功能会议室，主要适合对大画面，多色彩，高亮度，高分辨率等有特定需求的超大场所。大型展会边缘融合大屏幕大型演出边缘融合大屏幕

边缘融合的优势：

1，增加图象尺寸。

2，维持画面的完整性。

3，增加图像亮度。

4，增加分辨率，可以实现超高分辨率。

5，缩短投影机投射距离。

6，投射出非平面图像，例如弧形幕和球形幕，以增强图像层次感

本项目研究面向多传感器集成融合的智能诊断技术的若干基础理论和关键技术，包括智能诊断技术的多传感器集成融合体系、机制，基于多传感器集成融合的诊断策略、模型和算法，多传感器集成融合的数据级与特征决策级的协调通讯机制等．针对大型机电系统，开发一个基于多传感器集成融合的智能诊断系统开发环境，研制一个智能诊断的原型系统． 2100433B

四轮独立驱动（4WID）已成为电动汽车发展的重要方向之一，其驱动系统的协调控制及可靠性问题制约其走向实用。本项目旨在提高4WID电动汽车的带故障运行能力，融合容错电机、多电机协调与车辆主动安全控制，藉此实现多电机系统故障条件下的协调运行。建立面向转矩协调控制的电机-轮胎-车辆联合数学模型；研究基于神经网络左逆软测量的车辆状态集成观测方法；剖析车辆横向、纵向之间的动力学耦合特性，提出神经网络联合逆的多电机协调容错控制理论；建立系统故障诊断与最小损耗的容错控制策略；搭建多电机驱动整车模拟实验系统；提炼基础科学问题，探索故障条件下多电机协调容错控制的一般性规律。项目属控制工程与汽车工程交叉学科的应用基础研究，为我国研制开发具有自主知识产权的高可靠性电动汽车驱动系统奠定理论与实验基础，还可以推广到其它对系统连续运行有较高要求的多电机驱动领域。