Sensor fusion in network of connected vehicles
Martin Jeřábek · Cvut DSpace (Czech Technical University) · 2026
Tato diplomová práce se zabývá návrhem, implementací a ověřením rámce pro distribuovanou senzorickou fúzi ve formacích autonomních vozidel. Hlavním cílem práce je umožnit spolehlivou estimaci stavů vozidel i v situacích, kdy u některého člena formace dojde k dočasnému výpadku senzorických měření. Navržené řešení využívá distribuovaný Extended Kalman filtr, ve kterém každé vozidlo odhaduje vlastní stav pomocí nelineárního jednostopého modelu a zároveň sleduje sousední vozidla pomocí jednodušších integračních modelů. Odhady stavů a relativní měření jsou následně sdílena v komunikační síti, což umožňuje dosažení konsenzu mezi jednotlivými členy formace. Součástí práce je také implementace komunikačního řetězce založeného na V2X komunikaci podle evropského standardu ITS-G5 s využitím jednotek od společnosti Herman Elektronika. Pro přenos rozsáhlejších datových struktur byl navržen nástroj pro dělení a opětovné skládání zpráv překračujících velikost standardního BTP paketu. Funkčnost navrženého algoritmu byla ověřena v simulacích a následně integrována do hardwarově-in-the-loop testovacího prostředí s reálným V2X komunikačním kanálem. Výsledky ukazují, že sdílení odhadů v síti dokáže zlepšit přesnost estimace a omezit růst chyby při výpadcích senzorů ve srovnání s čistě lokálním přístupem. Práce zároveň diskutuje omezení navrženého řešení, zejména vliv zjednodušeného modelu pro sledování sousedních vozidel a problémy spojené s dostupností reálných experimentálních dat.