多传感器融合定义、发展、应用(自动驾驶/机器人/IoT);IMU、摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波原理与特性对比。
世界/车身/传感器坐标系;欧拉角、四元数、旋转矩阵;刚体变换与齐次坐标;工程实现。
硬件同步(PPS/GPS授时);软件同步(时间戳对齐/插值);时钟漂移补偿;项目同步策略。
内参标定(相机/IMU/雷达);外参标定(Camera-LiDAR/Camera-IMU/LiDAR-IMU);标定板与自动化流程。
传感器噪声模型;均值/中值/高斯滤波;卡尔曼滤波入门;点云降采样(体素);图像去畸变。
贝叶斯滤波框架;马尔可夫假设;递归状态估计;最小二乘与加权最小二乘;信息矩阵与协方差。
线性系统模型;预测与更新;卡尔曼增益推导;一维/多维实现;代码实战:一维位置估计。
非线性系统线性化;雅可比矩阵;EKF在IMU+GPS融合应用;局限性分析。
UT变换原理;Sigma点选取;UKF vs EKF对比;代码实战:非线性目标跟踪。
蒙特卡洛方法;重要性采样与重采样;粒子退化问题;PF在机器人定位中的应用。
信息滤波(IF)与扩展信息滤波(EIF);固定滞后平滑;RTS平滑器;批量优化与增量优化。
图优化概念;因子图模型;iSAM与GTSAM库;位姿图优化;代码实战:SLAM后端优化。
集中式/分布式/混合式融合;联邦滤波架构;系统冗余与容错;实时性考量。
目标检测融合(前/后/特征级融合);BEV视角融合;点云投影到图像;代码实战:3D目标检测。
Radar特性(多普勒/角度分辨率);稀疏点云处理;目标关联与跟踪;融合测距测速。
松耦合与紧耦合;INS/GPS组合导航;零速修正(ZUPT);代码实战:车载组合导航。
VINS-Mono框架;IMU预积分;视觉特征跟踪;滑动窗口优化;代码实战:VIO位姿估计。
LIO-SAM框架;点云特征提取(边缘/平面点);IMU去畸变;因子图优化。
Autoware标定工具;Kalibr库;LiDAR-IMU标定(LIO-SAM);标定结果验证方法。
Gazebo仿真环境;传感器模型配置;噪声注入;仿真数据生成与回放;代码实战:多传感器场景。
ROS2节点通信;传感器驱动封装;Topic与Service设计;Bag包录制回放;代码实战:数据采集。
端到端融合网络;注意力机制;Transformer与BEV感知;多模态特征对齐。
最近邻(NN)/全局最近邻(GNN);联合概率数据关联(JPDA);多假设跟踪(MHT);匈牙利算法。
残差分析法;卡方检验;一致性检验;传感器健康管理;代码实战:故障检测模块。
评价指标(RMSE/ATE/RPE);公开数据集(KITTI/EuRoC/nuScenes);评估工具(evo)。
NVIDIA Jetson平台;ARM Cortex处理器;模型量化与加速;实时性优化;边缘端部署实战。
ASIL等级;安全机制(监控/冗余/降级);故障注入测试;功能安全文档。
自动驾驶多传感器融合系统;AGV/AMR定位导航;无人机避障定位;工业检测融合。
4D成像雷达;事件相机;传感器即服务(SaaS);联邦学习与隐私保护;大模型多模态融合。
综合项目需求分析;系统设计文档;代码实现与调试;演示答辩;课程回顾与展望。