自适应运动估计算法

FPGA实时高精度

一种基于交互多模型与变分贝叶斯的移动时域滤波器，能实时估计前车速度与横摆角速度，精度高且计算高效。

Li, Zihan · Haikuan, Lu · 胡云峰 · 王萍 · 许芳

Mechanical Systems and Signal Processing 2026

技术优势

实时自适应噪声调节

采用变分贝叶斯方法在线更新噪声协方差矩阵，使滤波器在不同驾驶场景下保持稳定精度。

多模型覆盖复杂机动

通过交互多模型融合直行与转向运动模型，能适应直道、弯道等不同行驶工况，提高状态估计鲁棒性。

FPGA端到端验证

在真实数据集上完成FPGA平台部署与验证，计算效率满足实时处理需求。

应用场景

• 自动驾驶感知：为规划控制实时提供前车速度与横摆角速度，无需额外传感器。
• 前车状态估计：用LiDAR位置和朝向信息直接估计动态状态，替代直接测量方案。
• FPGA嵌入式视觉：算法在FPGA上实时运行，满足车载嵌入式计算效率需求。
• 智能交通系统：提升交通流中车辆状态感知的精度与鲁棒性，支持协同控制。
• 无人机目标跟踪：可迁移至无人机对地面移动目标的实时状态估计任务。