U suvremena vozila se zbog povećanja sigurnosti i udobnosti vožnje, ugrađuje sve veći broj sustava aktivnog upravljanja dinamikom vozila. Takvi sustavi zahtijevaju informacije o varijablama stanja dinamike vozila (npr. brzini skretanja, kutu bočnog klizanja i kutu valjanja). Pojedine varijable stanja mogu se izravno mjeriti, dok je druge potrebno procijeniti na temelju dostupnih mjerenja i odgovarajućih modela kinematike ili dinamike vozila. Ova doktorska disertacija predstavlja doprinos istraživanju i razvoju sustava procjene brzine skretanja i kuta bočnog klizanja vozila. Tako je predložen kinematski estimator brzine skretanja vozila zasnovan na fuziji (sažimanju) mjerenja klasičnih “Anti-lock Braking System” (ABS) senzora i mjerenja bočnog ubrzanja vozila dobivenih iz signala dvaju akcelerometara smještenih dijagonalno na šasiju vozila. Sličan koncept fuzije senzora je primijenjen za razvoj kinematskog estimatora kuta bočnog klizanja vozila zasnovanog na mjerenjima konvencionalnih, jeftinih inercijskih senzora i GPS prijamnika s jednom antenom. Nadalje, razvijen je estimator kuta bočnog klizanja vozila zasnovan na primjeni modela dinamike vozila koji uključuje stohastički model sila na kotačima. Pored kuta bočnog klizanja, razvijeni estimator je korišten za istodobnu procjenu i drugih varijabli stanja te parametara dinamike vozila, kao što su kutovi klizanja i bočne sile kotača, gradijent statičke karakteristike autogume za bočno gibanje i koeficijent trenja između autogume i podloge. Metodologija istraživanja uključuje postavljanje odgovarajućih modela kinematike i dinamike vozila, analizu pogrešaka procjene i razradu metoda za neposrednu kompenzaciju dominantnih izvora pogrešaka, te dizajn estimatora zasnovanog na konceptu fuzije senzora i primjeni adaptivnog Kalmanova filtra. Performanse svih razvijenih estimatora provjerene su na računalnim simulacijama koristeći eksperimentalno verificirani model dinamike sa deset stupnjeva slobode gibanja, koji za modeliranje sila kotača koristi deterministički model autogume zasnovan na Magičnoj formuli. Estimator kuta bočnog klizanja zasnovan na modelu dinamike vozila i stohastičkom modeliranju sila je verificiran na temelju eksperimentalnih podataka snimljenih na testnom vozilu, koje je pored konvencionalnog seta senzora dinamike vozila, opremljeno i preciznom inercijskom mjernom jedinicom te GPS prijamnikom s dvije antene. S ciljem povećanja točnosti procjene varijabli stanja dinamike vozila u širokom rasponu radnih režima, kod kinematskog estimatora je implementirana adaptacija matrice kovarijanci varijabli stanja Kalmanova filtra, temeljem seta unaprijed definiranih pravila. U slučaju estimatora kuta bočnog klizanja zasnovanog na modelu dinamike vozila primijenjen je koncept adaptivnog slabljenja (engl. fading) za podešavanje matrice kovarijanci varijabli stanja i matrice kovarijanci mjerenja Kalamanova filtra.