Tez No İndirme Tez Künye Durumu
453586
Digital map and gnss fusion to enhance localization for intelligent vehicle applications / Akıllı araç uygulamalarında daha iyi konumlandırma için sayısal harita ve gnss füzyonu
Yazar:ALİ UFUK PEKER
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN LEVENT AKIN ; PROF. DR. OĞUZ TOSUN
Yer Bilgisi: Boğaziçi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı / Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
Konu:Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin:Coğrafi konum = Geographical position ; Kablosuz iletişim = Wireless communication ; Sayısal haritalar = Digital maps
Onaylandı
Doktora
İngilizce
2017
149 s.
Bu tez araç konumlandırmayı harita ve araçlar arası haberleşme kullanarak geliştirmeyi hedeflemektedir. Global uydu navigasyon sistemi(GNSS) alıcısı, odometre ve sayısal haritaların parçacık filtresi temelli bir algoritma ile birleştirilmesi önerilmiş ve uygulanmıştır. Algoritmanın değişik uydu görünebilirlik durumlarındaki davranışını test etmek için İstanbul'un değişik noktalarında saha testleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar algoritmanın %96 başarı ile harita üzerinde doğru yol parçasını seçebildiğini göstermektedir. Önerilen algoritma araçlar arası haberleşme ağları(VANET) üzerinde karşılıklı konumlama eklentisi ile daha da geliştirilmiştir. Göreceli mesafenin varış zamanının ölçümü temelli istatiksel bir fonksiyonu deneysel olarak elde edilmiştir. Karşılıklı konumlandırma prosedürü konumlama hassasiyeti ve ağ performansı açısından değişik sayıda işbirlikçi araç içeren gerçekçi simülasyon çalışmaları ile incelenmiş ve IEEE 802.11p radyo modemle donatılmış beş araçlık bir filo ile deneysel olarak değerlendirilmiştir. VANET'lerde iş birliğinin konum ölçümünün yararlanırlığını geliştirdiği gibi tekil bir GNSS alıcısına göre %40 oranında hassasiyetini de artırdığı ispat edilmiştir. Yerel bütünlük sıcaklık haritası kavramı yeni bir yerel bütünlük metodu olarak önerilmiştir. Algoritma şehir kanyonlarının tespit edilmesinde ve GNSS'e bir destek olarak başarılıdır. Sayısal haritalar ve araçlar arası haberleşme kullanan füzyon yapımızın ileri sürücü destek sistemleri uygulamalarında verimli olarak kullanılabileceği ve yerel bütünlük metodumuz ile füzyonun ve konumlandırmanın daha da geliştirilebileceği sonucuna varılmıştır.
This thesis aims to enhance vehicle localization through the fusion of digital maps and vehicular communication. A particle filter based algorithm for fusing global navigation satellite system (GNSS) receiver, odometer, and digital maps is proposed and implemented. Implementation deployed on an embedded system and tested in the field. Field tests were carried out different in parts of \.Istanbul to measure the performance of the algorithm in different satellite visibility conditions. Results show that algorithm selects the correct road segment on the digital map with 96% success rate. The proposed algorithm was further enhanced with the addition of mutual positioning on vehicular ad-hoc networks (VANETs). The measurement-based statistical model of relative distance as a function of Time-of-Arrival(TOA) is experimentally obtained. The mutual positioning procedure is investigated in terms of positioning accuracy and network performance through realistic simulation studies with a different number of collaborative vehicles, and the proposed mutual positioning procedure is experimentally evaluated by a fleet of five IEEE 802.11p radio modem equipped vehicles. It is shown that collaboration in a VANET improves the availability of position measurement and its accuracy up to 40% in comparison with the stand-alone GNSS receiver. Local integrity heat map concept is introduced as a new local integrity methodology. Local integrity heat map is implemented and tested with extensive field tests. Algorithm is successful in detecting urban canyons and can be used as an augmentation for GNSS. It is concluded that our fusion framework with the use of digital maps and inter-vehicle communications can be efficiently used for ADAS applications and our local integrity method can further enhance fusion and localization