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基于扩展卡尔曼滤波的智能车辆多传感器融合定位系统研究的开题报告
一、研究背景与意义
随着智能交通技术的不断发展，车辆的多传感器融合定位问题逐渐受到关注。多传感器融合定位系统可以有效地将不同传感器的信息整合起来，提高定位的精度和鲁棒性，并且能够在不同环境下实现高精度的定位。因此，多传感器融合定位系统已经成为智能交通领域的一个热门研究方向。
扩展卡尔曼滤波(EKF)是一种常用的多传感器融合定位方法，可以将多个传感器的信息整合起来计算出车辆的精确位置。扩展卡尔曼滤波具有良好的线性性质和适应性，能够很好地处理传感器间的非线性问题。因此，在智能车辆定位领域，扩展卡尔曼滤波被广泛应用。
本研究旨在基于扩展卡尔曼滤波，研究智能车辆多传感器融合定位系统，探索如何将不同传感器的信息整合起来生成高精度的车辆定位信息。研究结果将对智能交通系统的开发和普及具有一定的参考意义。
二、研究内容
1.多传感器融合定位系统的研究
本研究将综合考虑GPS导航系统、惯性导航系统、激光雷达、视觉传感器等多种传感器，构建基于扩展卡尔曼滤波的多传感器融合定位系统。研究如何优化数据融合算法，提高定位精度，防止误差累积，实现实时全方位的车辆定位。
2.智能车辆动态建图
智能车辆在行驶过程中需要不断更新自身的位置信息和周边环境特征信息。本研究将基于多传感器信息，研究实现车辆动态建图，构建高精度、实时、完整的地图，为后续车辆控制和路径规划提供基础数据。
3.对于各类传感器进行预处理
本研究将对不同传感器的原始数据进行预处理，提取出有效信息，消除噪声和误差，为后续扩展卡尔曼滤波算法提供准确数据。同时，研究如何结合深度学习等技术，提高传感器数据处理的效率和准确性。
三、研究方法
本研究将采用以下研究方法：
1.文献综述
综述国内外学者在智能车辆定位和多传感器融合定位方面的研究成果，分析其优缺点和应用场景，为本研究提供参考。
2.数据采集和处理
采集不同传感器的原始数据，并进行预处理，提取有效数据，为后续扩展卡尔曼滤波算法提供准确数据。
3.算法设计和优化
设计基于扩展卡尔曼滤波的多传感器融合定位算法，并优化参数和流程，提高定位精度和鲁棒性。
4.仿真实验
利用MATLAB等仿真软件，对算法进行验证与评估，分析其优越性和适用性。
四、研究进度计划
本研究计划于2022年9月开始，分为以下4个阶段：
1.阶段一（2022.9-2023.3）：完成文献综述和数据采集与处理，确定传感器融合策略和建立初步的算法模型。
2.阶段二（2023.3-2023.9）：完成基于扩展卡尔曼滤波的多传感器融合定位算法的设计和优化，完成算法仿真实验。
3.阶段三（2023.9-2024.3）：完成智能车辆动态建图的研究和实现，探索如何实现快速和准确的建图。
4.阶段四（2024.3-2024.9）：完成整体实验验证和结果分析。对研究成果进行总结和评估，撰写毕业论文。