Utilização conjunta de sensores inerciais e não inerciais em determinação de atitude de satélites via filtro de Kalman

• Ano de defesa: 1986
• Autor(a) principal: Valtair Antonio Ferraresi
• Orientador(a): Atair Rios Neto
• Banca de defesa: Takashi Yoneyama, João Moro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais
• País: BR
• Resumo em Inglês: 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.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/iris@1905/2005/07.27.04.04

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.