سبد خرید

کمی درباره فیلتر تخمین کَلمَن

دسته بندی

آخرین مقالات

برچسب ها

ارتباط با ما

کمی درباره فیلتر تخمین کَلمَن
8 جولای 2021
304

سیستم­های رباتیک دارای ویژگی­هایی از دنیای واقعی هستند، مثل اینکه اجسام فیزیکی به طور نرم و پیوسته در فضا حرکت می­کنند (معمولا با چرخ)، و نه به شکلی که نمونه های GPS نشان می­دهند. به علاوه، گاهی سنسور یا سیستمی که همیشه مقادیر خوب و قابل اطمینانی می­داد، ناگهان شروع به نشان دادن مقادیری می­کند که صحیح و قابل باور نیست؛ مانند حالتی که در حین استفاده از GPS وارد تونل می­شوید. در این حالت­ها، ضریب اطمینان سنسورها کاهش می­یابد تا زمانی که دوباره شروع به نشان دادن اندازه­گیری­های درست نماید.

فیلتر کلمن الگوریتمی به مراتب بهتر از یک میانگین­گیری یا انتخاب کردن ساده است، چون می­تواند با وجود داده­های اشتباه بیشتر سنسورها – تا زمانی که حداقل یکی از آنها داده­ی درست بدهد – کار کند. این فیلتر در واقع کاربردی از مفاهیم کلی­تری مثل زنجیره­ی مارکوف (Markov Chains) و تداخل بیزی (Bayesian Inference) بوده و یک سیستم ریاضی است که در هر مرحله­ی اجرا، حدس­های زده شده را با استفاده از شواهد اصلاح می­کند. مراحل این الگوریتم به صورت زیر است:

  1. در t0 فیلتر کلمن حالت اولیه و ماتریس کوواریانس (نشانگر میزان عدم قطعیت) را می­گیرد.
  2. براساس مدل­های ریاضی و حالت اولیه، تخمین جدیدی از حالت­ها در t1 پیش­بینی می­شود. میزان عدم قطعیت این پیش­بینی با استفاده از عدم قطعیت اولیه و میزان دقت مدل (نویز پروسه) محاسبه می­شود.

    1. اندازه­گیری­های لحظه­ی t1 اطلاعات جدیدی درمورد حالت­ها می­دهد. بسته به دقت اندازه­گیری­ها (نویز اندازه گیری) و عدم قطعیت در تخمین­های زده شده، دو منبع داده با ضرایبی وزن­دار می­شوند و تخمینِ زده شده در t1 ، بروزرسانی می­شود. عدم قطعیت این مرحله نیز محاسبه می­گردد.
    2. در t2 مشابه مرحله 2 تخمین جدیدی پیش­بینی می­شود و الگوریتم تکرار می­گردد.

    پیش­بینی­ها و بروزرسانی­ها هر بار که داده­ی جدیدی به دست می آید، تکرار می­شوند.

    برای استفاده از IMU در جهت­یابی، با استفاده از مدل سیستم و داده­های سرعت زاویه­ای، حدس­ها درمرحله­ی پیش­بینی زده می­شوند، سپس با مدل قسمتِ تصحیح و با استفاده از داده­های شتاب­سنج و مغناطیس­سنج، این حدس­ها بهبود می­یابند.

مقالات مرتبط

کمی درباره “ریز پرنده ها” 15 آگوست 2020

کمی درباره “ریز پرنده ها”

در سالهای اخیر پرندههای چهارملخ (کوادکوپتر)در مقایسه با سایر پرندههای دیگر از قبیل تری-کوپتر، هگزاکوپتر، اوکتاکوپتر و سایر بالگردها و حتی هواپیماهای بیسرنشین مورد توجه بیشتری واقع شده است. دلیل عمده این توجه سادگی دینامیک پرواز در مقایسه با پرندههای...

مقالات ادامه مطلب

دیدگاه‌ها بسته شده‌اند.

نُوِوه متشکل از تیمی متخصص در تحقیق و مهندسی پیشرفته است که بر موضوعات اتوماسیون و کنترل پیشرفته، پردازش سیگنال و یادگیری ماشین متمرکز است.
NOVÉ به صنعت و دانشگاه خدمات و تکنولوژی ارائه می کند.

ارتباط با ما

تمامی حقوق متعلق به شرکت دانش بنیان پایش پیشرفته امین (نُووه) است.