Comparación experimental de filtro de Kalman y complementario para la estimación de actitud

Resumen

Se realiza un análisis comparativo de la estimación del ángulo de inclinación o actitud de una plataforma móvil, mediante fusión sensorial por medio del filtro de Kalman y complementario, a partir de mediciones de sensores inerciales tipo acelerómetro y giróscopo. El filtro de Kalman permite estimar la actitud de forma óptima siempre y cuando los ruidos que afectan al sistema cumplan requisitos bien establecidos y puedan ser modelados de forma precisa; mientras que el filtro complementario no necesita la descripción del ruido que afecta las mediciones.
Se plantean el modelo de los sensores utilizados que permite describir el comportamiento de los mismos y los ruidos que afectan a las mediciones.
Se estudia el comportamiento de ambos filtros mediante simulaciones para determinar como afectan los parámetros del diseño de cada filtro al resultado final de la estimación; también se realiza una comparación de ambos filtros mediante simulaciones. Finalmente se presentan los resultados con datos reales obtenidos a partir de experimentos, tanto para determinar los parámetros de ajuste de cada filtro, como para realizar un análisis comparativo del comportamiento de ambos filtros en diferentes condiciones de funcionamiento de la plataforma de experimentación.

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• Trabajo presentado en AST-JAIIO2011 aqui.