课题研究的背景和意义 准确而实时地获取汽车行驶过程中状态信息是汽车电子控制系统研究的关键问题，也是实现闭环反馈控制的前提和必要条件。

通常汽车参数的测试是通过车载传感器，如陀螺仪、加速度传感器及车轮角速度传感器等来直接测量，但由于汽车行驶过程中运动学和动力学特性十分复杂，并且由于车载传感器的测试水平、测试成本和大批量生产因素等多方面的影响，有很多关键性的汽车状态参数（如横摆角速度、路面摩擦系数和紧急制动时的汽车速度）都无法采用准确、可靠、易维护且成本低的传感器进行测量；同时现有的车载传感器也存在着标定误差及漂移误差等，其测量噪声的分布大多数情况下无法确定分布特性，这对汽车状态信息的测量、汽车精确实时控制的实现及控制系统产业化带来了极大的困难，也导致了许多先进的控制算法目前只能停留在理论和算法的探讨上。

这种控制变量的信息不完全性为实现精确有效的汽车控制带来很大的困难。

操纵稳定性是车辆主动安全性的重要评价指标，是现代车辆的重要使用性能之一。

车辆横摆角速度，是衡量车辆操纵稳定性的重要标志。

在汽车操稳试验和ESP电子稳定程序等领域都是一项重要参数。

在GB/T6326-1994《汽车操纵稳定性试验方法》和QC/T480-1999《汽车操纵稳定性指标限值和评价方法》中都作了明确的规定，多项汽车操纵稳定性基本评价内容都将横摆角速度作为重要指标：横摆角速度是转向盘角阶跃输入下的响应、横摆角速度频率响应特性和回正性等基本评价内容的主要评价参数之一；典型行驶工况性能中的蛇形性能、移线性能、双移线性能，也都将横摆角速度纳为评价参量。

此外，ESP电子稳定程序（Electronic Stability Program）是当今车辆主动安全控制系统的典型代表，这个系统的重要输入量和控制量之一就是横摆角速度[1]。

根据国内外现有的研究情况，横摆角速度通常采用陀螺仪直接测量得到。

但是，陀螺仪的价格昂贵，微机械陀螺仪一般价格在几千元人民币，而性能更好的光纤陀螺仪价格更是高达数万甚至几十万元人民币；并且陀螺仪安装比较麻烦，要尽量安装在车辆质心位置，限制了它的广泛使用。