Utilização conjunta de sensores inerciais e não inerciais em determinação de atitude de satélites via filtro de Kalman
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 1986 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE |
Texto Completo: | http://urlib.net/sid.inpe.br/iris@1905/2005/07.27.04.04 |
Resumo: | Neste trabalho não analisados e comparados quatro procedimentos que utilizam sensores inerciais (girômetros)e não-inerciais (sensores solares e de horizonte), na determinação de atitude de satélites artificiais de baixa altitude . A estimação de estado, parametrizado em quaternions, é realizada através do Filtro Estendido de Kalman. O uso dos quaternions como parametrização de estado apresenta alguns problemas a aplicação do Filtro de Kalman. Estes problemas devem-se a singularidade da matriz de covariáncias dos erros no estado parametrizado , que é uma condição difícil de se manter numericamente. São analisados três procedimentos que evitam esta dificuldade através de técnicas de redução de covariancias dos erros no estado . Também é analisado um procedimento usual de de estado com renomalização forçada do quatérnion. A comparação e analise do desempenho dos quatro procedimentos são efetuadas através de resultados obtidos a partir de simulação em computador digital. |
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info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUtilização conjunta de sensores inerciais e não inerciais em determinação de atitude de satélites via filtro de KalmanUtilization of strapdown inertial and non-inertial sensors in determination of satellite attitude by Kalman filters1986-12-11Atair Rios NetoValcir OrlandoTakashi YoneyamaJoão MoroValtair Antonio FerraresiInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas EspaciaisINPEBRdeterminação de atitude de satelites artificiaisfiltro de kalman quaternionsensores inercias e não inerciasmatriz convariançasattitude determination of artificial satellitesquaternion Kalman filterinertial sensors and not inertial matrixconvariancesNeste trabalho não analisados e comparados quatro procedimentos que utilizam sensores inerciais (girômetros)e não-inerciais (sensores solares e de horizonte), na determinação de atitude de satélites artificiais de baixa altitude . A estimação de estado, parametrizado em quaternions, é realizada através do Filtro Estendido de Kalman. O uso dos quaternions como parametrização de estado apresenta alguns problemas a aplicação do Filtro de Kalman. Estes problemas devem-se a singularidade da matriz de covariáncias dos erros no estado parametrizado , que é uma condição difícil de se manter numericamente. São analisados três procedimentos que evitam esta dificuldade através de técnicas de redução de covariancias dos erros no estado . Também é analisado um procedimento usual de de estado com renomalização forçada do quatérnion. A comparação e analise do desempenho dos quatro procedimentos são efetuadas através de resultados obtidos a partir de simulação em computador digital.Four procedures that use inertial sensors (gyrometers) and non-inertial sensors in the atitude determination of low orbits artificial satellites are compared. The parameterized state estimation in quaternion is made through the Extended Kalman Filter. The use of the quaternion as state of parameterization results in some problems in the Kalman Filter application. These problems are due to the error covariance matrix singularity in the parameterized state, that is a difficult condition to be numerically maintained. Four procedures that avoid this difficulty are analysed. These procedures performance comparation and analysis are made through obtained from digital simulation.http://urlib.net/sid.inpe.br/iris@1905/2005/07.27.04.04info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-07-31T06:52:27Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/iris@1905/2005/07.27.04.04.41-0Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibdigital.sid.inpe.br/PUBhttp://bibdigital.sid.inpe.br/col/iconet.com.br/banon/2003/11.21.21.08/doc/oai.cgiopendoar:32772021-07-31 06:52:28.097Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false |
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Four procedures that use inertial sensors (gyrometers) and non-inertial sensors in the atitude determination of low orbits artificial satellites are compared. The parameterized state estimation in quaternion is made through the Extended Kalman Filter. The use of the quaternion as state of parameterization results in some problems in the Kalman Filter application. These problems are due to the error covariance matrix singularity in the parameterized state, that is a difficult condition to be numerically maintained. Four procedures that avoid this difficulty are analysed. These procedures performance comparation and analysis are made through obtained from digital simulation. |
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Neste trabalho não analisados e comparados quatro procedimentos que utilizam sensores inerciais (girômetros)e não-inerciais (sensores solares e de horizonte), na determinação de atitude de satélites artificiais de baixa altitude . A estimação de estado, parametrizado em quaternions, é realizada através do Filtro Estendido de Kalman. O uso dos quaternions como parametrização de estado apresenta alguns problemas a aplicação do Filtro de Kalman. Estes problemas devem-se a singularidade da matriz de covariáncias dos erros no estado parametrizado , que é uma condição difícil de se manter numericamente. São analisados três procedimentos que evitam esta dificuldade através de técnicas de redução de covariancias dos erros no estado . Também é analisado um procedimento usual de de estado com renomalização forçada do quatérnion. A comparação e analise do desempenho dos quatro procedimentos são efetuadas através de resultados obtidos a partir de simulação em computador digital. |
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