%0 Conference Proceedings
%4 sid.inpe.br/mtc-m21d/2022/08.16.20.24
%2 sid.inpe.br/mtc-m21d/2022/08.16.20.24.45
%T Estudo sobre a interferência das matrizes de covariâncias do filtro de Kalman estendido na estimação da atitude em ângulos de Euler
%D 2022
%A Cordeiro, Bruno Gomes,
%A Kuga, Hélio Koiti,
%A Garcia, Roberta Veloso,
%@affiliation Universidade de São Paulo (USP)
%@affiliation Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
%@affiliation Universidade de São Paulo (USP)
%@electronicmailaddress bru@usp.br
%@electronicmailaddress helio.kuga@inpe.br
%@electronicmailaddress robertagarcia@usp.br
%E Ribeiro, Valéria Cristina dos Santos,
%E Paulicena, Edésio Hernane,
%E Almeida, Elton Kleiton Albuquerque de,
%E Correia, Emilia,
%E Souza, João Paulo Estevam de,
%E Hey, Heyder,
%E Escada, Paulo Augusto Sobral,
%E Savonov, Roman Ivanovitch,
%E Camayo Maita, Rosio del Pilar,
%B Seminário de Iniciação Científica e Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (SICINPE)
%C on line
%8 22 a 26 – ago
%I Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
%J São José dos Campos
%P 1
%S Resumos
%1 Divisão de Fomento a Pesquisa e Desenvolvimento (DIFPD)
%K filtro de Kalman estendido, atitude, ângulos de Euler, matrizes de covariância, extended Kalman Filter, attitude, Euler angles, covariance matrices.
%X Visando o controle e supervisão do movimento rotacional de um satélite em órbita, faz-se necessário o estudo e analise da atitude do mesmo. Partindo desta necessidade, o Filtro de Kalman Estendido (FKE), uma das ferramentas mais utilizadas e precisas envolvendo estimação da atitude de um satélite, é aplicado neste trabalho em sistemas não-lineares envolvendo ruídos Gaussianos com o intuito de estimar o vetor de estado composto pelos Ângulos de Euler roll (PHI), pitch (THETA) e yaw (PSI), além das três componentes do vetor bias do giroscópio. Assim, a partir de uma modelagem matemática aplicada em algoritmos computacionais baseada em duas fases principais: estimação e atualização, os vetores de estado são estimados em tempo real pelo FKE, tendo seus resultados comparados às medições dos sensores acoplados no satélite, a fim da correção dos valores estimados. Para que as fases de estimação e atualização sejam completas com precisão, é de suma importância um ajuste nas matrizes de covariância Q (associada ao ruído do processo), P (associada aos ruídos dos estados iniciais) e R (associada aos ruídos das medidas dos sensores), uma vez que o FKE depende dessas variáveis. Com isso, neste trabalho é realizado o ajuste ideal destas matrizes para a realização da estimação da atitude do satélite CBERS. Tomando os resultados obtidos após os ajustes como referência, novos cálculos são feitos variando as matrizes Q, P e R, com o principal objetivo de analisar a interferência das mesmas na estimação do vetor de estado utilizando o FKE. Portanto, após comparações entre os resultados referenciais e os resultados obtidos com as variações das matrizes de covariância, verificou-se que as alterações na matriz Q implicaram em alterações consideráveis apenas no comportamento do ângulo yaw e dos resíduos dos sensores, enquanto as variações nas matrizes P e R geraram alterações consideráveis apenas nos resíduos dos sensores. Ademais, houveram pequenas divergências nos resíduos das estimações, no comportamento da estimação dos Ângulos de Euler, no tempo de convergência, na covariância dos Ângulos de Euler e na estabilidade do FKE, onde foi observado que o aumento das matrizes Q, P e R aumentaram a estabilidade do processo.
%@language pt
%3 Resumo_Bruno_Gomes_Cordeiro.pdf
%O Bolsa PIBIC/PIBITI/INPE/CNPq.