A. Maier, G.F. Trommer

Dieses Paper zeigt einen Vergleich zwischen zentralem Kalman-Filter und Federated Filter am Beispiel eines in zukünftigen Unmanned Aerial Vehicles (UAV) eingesetzten multisensoriellen Navigationssystems, das GPS-Messungen, Radarhöhenmessungen (TRN) und Landmarkendetektionen aus Synthetic Aperture Radar (SAR) Aufnahmen mit einem inertialen Navigationssystem (INS) fusioniert. Das Federated Filter bietet gegenüber einem herkömmlichen zentralen Kalman-Filter mehrere Vorteile wie Modularität und Flexibilität. Zusätzlich verfügt das Federated Filter im No-Reset-Mode über eine verbesserte Fehlerdetektion. Demgegenüber stehen Nachteile des Federated Filters, vor allem die geringfügig ungenauere Navigationslösung. Dieser Genauigkeitsverlust wurde am Beispiel eines SAR/TRN/GPS/INS-Systems untersucht. Es konnte simulativ gezeigt werden, dass der Genauigkeitsverlust relativ gering ist und durch die genannten Vorteile des Federated Filters in vielen Fällen überwogen wird. Zusätzlich wird eine sehr einfache und effektive Methode zur Verbesserung der Gewichtung der lokalen Filterlösungen gezeigt. Besonders das GPS/INS-Filter zeigt aufgrund von zeitlich korrelierten GPS-Messungen typischerweise ein überoptimistisches Verhalten, das zu einer zu starken Gewichtung des GPS/INS-Filters im Master-Filter führt. Durch eine einfache Korrektur der Kovarianz dieses Filters konnte die Gewichtung angepasst und die Positionsschätzung des Federated Filters verbessert werden.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2010

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 9 Seiten

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress Tagungsband - Manuskripte, 2010, 2010, ; S.1233-1241; 2010; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn

NA

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2010