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		<citationkey>RibeiroKugaGarc:2022:EsSoIn</citationkey>
		<title>Um estudo sobre a interferência das matrizes de covariâncias do Filtro de Kalman Estendido na estimação da atitude em quatérnions</title>
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		<project>Um estudo sobre a interferência das matrizes de covariâncias do Filtro de Kalman Estendido na estimação da atitude em quatérnions.</project>
		<year>2022</year>
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		<author>Ribeiro, Geovani Augusto Xavier,</author>
		<author>Kuga, Hélio Koiti,</author>
		<author>Garcia, Roberta Veloso,</author>
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		<resumeid>8JMKD3MGP5W/3C9JHC9</resumeid>
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		<group>DIMEC-CGCE-INPE-MCTI-GOV-BR</group>
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		<affiliation>Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)</affiliation>
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		<editor>Ribeiro, Valéria Cristina dos Santos,</editor>
		<editor>Paulicena, Edésio Hernane,</editor>
		<editor>Almeida, Elton Kleiton Albuquerque de,</editor>
		<editor>Correia, Emilia,</editor>
		<editor>Souza, João Paulo Estevam de,</editor>
		<editor>Hey, Heyder,</editor>
		<editor>Escada, Paulo Augusto Sobral,</editor>
		<editor>Savonov, Roman Ivanovitch,</editor>
		<editor>Camayo Maita, Rosio del Pilar,</editor>
		<conferencename>Seminário de Iniciação Científica e Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (SICINPE)</conferencename>
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		<date>22 a 26 – ago</date>
		<publisher>Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)</publisher>
		<publisheraddress>São José dos Campos</publisheraddress>
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		<booktitle>Resumos</booktitle>
		<tertiarytype>Iniciação Científica</tertiarytype>
		<organization>Divisão de Fomento a Pesquisa e Desenvolvimento (DIFPD)</organization>
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		<keywords>filtro de Kalman estendido, atitude, quatérnions, matrizes de covariância, extended Kalman filter, attitude, quaternions, covariance matrices.</keywords>
		<abstract>A determinação da atitude de um satélite é de suma importância para a supervisão e controle do seu movimento rotacional. Nessa perspectiva, com a descrição das equações cinemáticas utilizando os quatérnions, é possível fazer uma descrição matemática da atitude sem singularidades e que não dependem de descrições geométricas para a sua definição, entretanto os quatérnions não possuam uma descrição física óbvia o que implica fazer conversões para ângulos de Euler. Neste trabalho, o objetivo foi realizar um estudo da interferência das matrizes de covariância do Filtro de Kalman Estendido (FKE) aplicado ao problema de estimação de atitude com os quatérnions. O cerne do FKE está na linearização analítica ou numérica do modelo do sistema dinâmico, sendo a solução mais usada nas últimas décadas no que tange os problemas de estimação de atitude e órbita de satélites artificiais. Portanto, a estimação de atitude com o FKE é realizada computacionalmente a partir de um vetor de estado, composto pelos quatérnions e pelo vetor de bias do giroscópio e um vetor de medidas, composto pelas equações de sensores que fornecem informações sobre a orientação do satélite com relação a um determinado sistema de referência.   As matrizes de covariância estão associadas aos ruídos do processo (Q), da medida (R) e dos estados iniciais (P0), portanto a compreensão da variação das matrizes de covariância no FKE auxilia a entender a sua interferência nos resultados obtidos pelo filtro. Desse modo, a análise da interferência das matrizes foi importante para inferir como os os resíduos da estimação se comportam no sentido de convergência, tempo de convergência ou mesmo a divergência do filtro. Os resultados mostram que quando os valores da matriz Q são divididos por 100 ou também multiplicando por 100 os valores da matriz R os resíduos não tendem a zero, o que mostra uma característica de não convergência do filtro. Para os outros casos  em que as matrizes Q e R foram multiplicadas ou divididas por 100, o FKE apresentou convergência nos resultados em que os erros da estimação relativos aos valores reais obtidos via simulador permaneceram próximos a zero. Para P0, nota-se que quando multiplica-se a matriz por 100 o FKE é totalmente impreciso, o que pode ser observado pelos erros referentes à estimação de atitude e bias dos giros. Sobre a estimação dos bias, observou-se uma dificuldade maior em apresentar a convergência dos resultados para o período e condições utilizadas neste trabalho.</abstract>
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