分析车辆行驶状态观测器和路径跟踪控制器设计需求， 建立了包括整车纵向运动、 横向运动、 横摆运动和侧倾运动的4自由度四轮车辆动力学模型及车轮滚动动力学模型。 为实现车辆状态观测过程中对轮胎横纵向力的描述， 建立了魔术轮胎模型。 考虑路径跟踪控制系统对轮胎侧向力预测需求， 建立了基千 Fiala 模型 的轮胎侧向力计算模型。 通过仿真试验验证了建立的车辆动力学系统模型的有效性， 为后续的状态观测器和路径跟踪控制器设计奠定了基础。
精确的车辆行驶状态参数是车辆路径跟踪控制的基础。 但是， 单一观测方法很难满足车辆动力学特征多变行驶条件下车辆状态精确观测需求。 为解决质心侧偏角观测困难的问题， 提出基于非线性补偿的自适应 SCKF 和自适应 SSM 融合的车辆质心侧偏角观测策略。 采用魔术轮胎模型， 设计轮胎力估计器， 更新车辆动力学非线性观测模型；采用 SCKF 理论设计质心侧偏角观测器， 提出噪声协方差矩阵自适应策略和基千指数函数的非线性补偿策略， 提高观测器在车辆动力学非线性条件下的观测效果。 进一步地， 推导了车辆质心侧偏角的稳态数学表达， 设计了基千稳态模型的观测器；提出基千带遗忘
