Navigáció és pályatervezés

1.       A navigációs probléma ismertetése, a navigáció definíciója. Az általános felhasználási területek ismertetése, a gyakorlat számára fontos speciális esetek bemutatása. A navigációs során felhasznált szenzorok általános ismeretetése. A MEMS felépítésű inerciális szenzorok felhasználási lehetőségei.

2.     A MEMS gyorsulásmérő felépítése. A felépítésből következő szisztematikus és nem szisztematikus hibaforrások. A “mit mér a gyorsulásmérő?” kérdéskör és ennek következményei a navigációra nézve.

3.  A MEMS szögsebességmérő felépítése. A felépítésből következő szisztematikus és nem szisztematikus hibaforrások. A külső erők hatása a szögsebesség mérésre.

4.       Szenzorkalibrációs eljárások gyorsulásmérő és szögsebességmérő eszközök esetében.

5.       Magnetorezisztív mágneses térerősség-mérő felépítése, működésének alapjai. A felépítésből következő szisztematikus és nem szisztematikus hibaforrások. A mágneses térerősség-mérő kalibrációs lehetőségei, a járművek tipikus mozgásának figyelembevétele a kalibráció során.

6.       A GPS alapjai, a klasszikus GPS algoritmus működése. Differenciális GPS megoldások. Az SBAS működési elve.

7.       Nagypontosságú pozícionálást lehetővé tevő, vivőfázis mérésén alapuló differenciális GPS technikák. A mérési hiba modellje, az integer bizonytalanság probléma. A LAMBDA algoritmus.

8.       Sztochasztikus állapotbecslési és szenzorfúziós eljárások alapjai, a Kalman-szűrő és a kiterjesztett Kalman-szűrő alkalmazási lehetőségei a navigációban. Modellalkotás a Kalman-szűrő számára. A Kalman-szűrő gyakorlati kérdései.

9.       A navigációs algoritmusok implementációs kérdései. Esettanulmányok: beltéri négyrotoros helikopter, síkban mozgó kültéri jármű

10.   Időoptimális pályatervezések Dubins, Reeds-Shepp és differeciális meghajtású járműhöz. Ütközésmentes pályatervezési algoritmusok, Potenciáltéren alapuló módszerek, Gyorsan feltérképező sűrű fán (RDT) alapuló ütközésmentes pályatervezési algoritmusok, Többszörös lekérdezésű útvonal-térkép (RMMQ) módszerek.

11.   Mobilis robotok pályatervezési módszerei. Szinuszos és  folyamsorozatokon pályákon alapuló pályatervezés. Pályatervezés nagyfrekvenciás bemenetekkel.

12.   Autó-szerű járművek kinematikai modellje. A jármű állapota, bemenetei. Ackermann kormányzás. A mozgás egyenlete. A modell kibővítése folytonos görbületű pályatervezéshez.

13. Folytonos görbületű pályatervezés. Felhasznált kinematikai modell. Pályatervezési primitívek. Folytonos görbületű fordulás (részei, a tervezés során használt pontok és körök).