برتری فیلتر ∞H بیبو در تجزیه و تحلیل حرکت هدف با استفاده از زاویه دید

چکیده - اخیراً ایده استفاده از تبدیل بیبو به جای جمالت بسط تیلور در فیلتر ∞H تعمیم یافته، منجر به رویکرد جدیدی تحت عنوان فیلتر ∞H  بیبو گردیده است که بایاس کمتری را در تخمین پارامتر ارائه میدهد. در این مقاله عملکرد این فیلتر نوین را با جدیدترین فیلترهای غیرخطی کلاس کالمن (UKF و CKF) در ردیابی و تخمین پارامترهای حرکت هدف به صورت پسیو مقایسه میکنیم. این مساله در مختصات قطبی اصالح شده مدل میشود و تنها از زوایای دید به عنوان مشاهدات استفاده میگردد. نتایج شبیه سازی ها حاکی از آن است که ∞H بیبو،RMS خطای کمتری را در تخمین ها نتیجه میدهد. این در حالی است که در مواجهه با عدم قطعیت به شدت مقاوم است و عملکرد بهتری دارد

 کلید واژه: ردیابی پسیو، زاویه دید، فیلتر کالمن غیرخطی، فیلتر ∞H بیبو، ، عدم قطعیت

مقدمه

TMA  درواقع حالتی از ردیابی پسیو است که در آن یک یا چند گیرنده تحت عنوان مشاهده گر به جمع آوری داده های مورد نیاز می پردازد. با استفاده از این مشاهدات و نیز با فرض حرکت با سرعت ثابت برای هدف، مشخصات حرکتی آن از قبیل مولفه های مکان و سرعت تعیین میگردد. در متداول ترین حالت، یک آرایه سنسور متحرک به جمع آوری اطلاعات مورد نیاز می پردازد. ساده ترین روش حل مساله، استفاده از زاویه دید به عنوان مشاهدات است. این مساله تحت عنوان BO-TMA معرفی شده است. در مبحث TMA دو زمینه کلی موضوعیت پیدا میکند: یکی یافتن مانوری مناسب برای مشاهده گر به نحوی که شرط رویت پذیری سیستم برآورده شود و دیگری استفاده از رویکردی مناسب برای تخمین پارامترهای مورد نیاز. بررسی رویت پذیری سیستم یا به عبارتی استفاده از شروط لازم و کافی برای یافتن پاسخ یکتا، در حوزه کنترل به طور مفصل مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. ما نیز صرفا از نتایج بدست آمده استفاده میکنیم و به مبحث دوم که به حوزه پردازش سیگنال و تئوری تخمین مربوط میشود، میپردازیم.

     مطلب پیشنهادی (مواد تغییر فاز دهنده):

     تحلیل و طراحی سیستم گرمایشی ساختمان مسکونی با استفاده از ذخیره کننده های حرارتی PCM

ابتدایی ترین تلاشها استفاده از تکنیکهای غیر بازگشتی نظیر IV, LS, ML بوده است. از آنجایی که این روشها تکراری هستند، روند همگرایی کندی دارند و رفتار همگراییشان بشدت متاثر از حالت ابتدایی است. بتدریج با معرفی فیلتر کالمن و انواع غیرخطی آن نظیر EKF, UKF , CKF  و نیز فیلتر ∞H استفاده از تکنیک های بازگشتی متداول، متداول گردید. اولین راهکار در حل این مساله استفاده از تقریب برای نوشتن معادله حالت دکارتی به صورت خطی بود. در این حالت تمامی قسمت های غیرخطی در قالب یک جمله نویز نوشته می شود. تقریب ها در روند خطی سازی بایاس زیادی را به نتایج تحمیل میکرد. رویکرد بعدی، استفاده از متداولترین فیلتر غیرخطی یعنی EKF بود که منجر به ناپایدار شدن ماتریس کوواریانس و واگرایی و انحراف جواب از مقدار اصلی میشد. ایده بعدی مدل کردن سیستم در مختصات قطبی است. در این حالت به دلیل جداسازی اجزای رویت پذیر (زاویه) از رویت ناپذیر (برد) در بردار حالت، رفتار ماتریس کوواریانس بهبود مییابد.

دراین مقاله سعی داریم عملکرد فیلتر ∞H بیبو را با خطا و مقابله با عدم RMS فیلترهای کلاس کالمن از لحاظ قطعیت در مختصات قطبی مقایسه نماییم. بر این اساس در بخش دوم به معرفی جدیدترین تکنیکهای فیلترینگ غیر خطی میپردازیم. بخش سوم را به مدل گوس- مارکف سیستم اختصاص میدهیم و در بخش چهارم سناریو و نتایج شبیه سازیها را نمایش میدهیم. پس از آن عملکرد فیلترها را در مقابله با عدم قطعیت مورد ارزیابی قرار میدهیم. در نهایت نیز به جمع بندی مطالب و نتایج میپردازیم.

روشهای فیلترینگ غیرخطی

فیلتر کالمن در مسائل گسسته ای که مدل حالت و مشاهدات خطی است، تخمین گری از نوع پیش بینی کننده-  بهنگام کننده را پیاده سازی میکند. این فیلتر براساس معیار  L.L.S.E اقدام به یافتن تخمین بهینه میکند. در مدلهای غیرخطی، ابتدا EKF جایگزین فیلتر کالمن گردید. در این فیلتر توابع غیرخطی توسط جمله اول بسط تیلورشان تقریب زده می شدند. محاسبه تقریبها زمانبر بود و برای برخی مسائل استفاده از جمله اول بسط تیلور تقریب مطلوبی محسوب نمی گردید.

دانلود متن کامل

ترجمه و گردآوری: ریحانه پیروزمند، محمدرضا تابان

تحلیل و طراحی سیستم گرمایشی ساختمان مسکونی با استفاده از ذخیره کننده های حرارتی PCM

 "پایان نامه مهندسی مکانیک مقطع کارشناسی ارشد - گرایش تبدیل انرژی" تحلیل و طراحی سیستم گرمایشی ساختمان مسکونی با استفاده از ذخیره­ کننده ­های حرارتی PCM   تهیه شده بصورت کاملا انحصاری توسط ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 449000 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: پایان نامه

مکانیک شکست (Fracture Mechanics)

مقدمه : یکی از عمده ‌ترین مسائلی که انسان از زمان ساختن ساده‌ترین ابزارها با آن مواجه بوده است پدیده شکست در اجسام می‌باشد و درواقع برای استفاده از مواد ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 99500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: پایان نامه

مفهوم اگزرژی (Exergy)، کاربردهای اگزرژی در تحلیل سیستم، یک نمونه تحلیل اگزرژی

مفهوم اگزرژی و کاربرد‌های اگزرژی در تحلیل سیستم: زمانی که قانون اول ترمودینامیک به عنوان اصل بقای انرژی بیان می شود، با کمیت اشکال مختلف انرژی سروکار داریم. از دیدگاه ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 99500 تومان

 مشخصات کلی: 

صفحات متن ترجمه: 16

گروه: پایان نامه

Stable And Metastable State

مقدمه: گیبس در مقاله خود در سال 1873 به نام "روشی در توصیف هندسی خواص ترمودینامیکی مواد در سطوح" خلاصه ‌ای ابتدایی از قوانین معادله‌ی جدیدش را معرفی می‌کند که ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 89500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: پایان نامه

مطالعه عددی ذوب کردن در داخل حلقه‌های افقی متحد المرکز و خارج از مرکز

چکیده: این مقاله، به بررسی عددی روی ذوب مواد تغییرفازدهنده با استفاده از N-eicosane  در داخل یک سیلندر استوانه‌ای می‌پردازد. شبیه سازی عددی برای ذوب مواد تغییرفازدهنده  بین دو استوانه در حالت‌های متحدالمرکز و خارج از مرکز با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت که دمای اولیه‌ی آن C˚۱ است. استوانه‌ی داخلی، لوله‌ای با دیواره‌های داغ درنظر گرفته می‌شود در حالی‌که لوله‌ی ... [ ادامه مطلب ]

انرژی خورشیدی و کاربرد های آن در گرمایش،سرمایش و ذخیره سازی انرژی (فصل اول: انرژی خورشیدی)

خورشید منبع عظیم انرژی بلکه سرآغاز حیات و منشاء تمام انرژیهای دیگر است. در حدود ۶۰۰۰ میلیون سال از تولد این گوی آتشین می‌گذرد و در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می‌توان به‌عنوان منبع عظیم انرژی ... [ ادامه مطلب ]

شبیه سازی عددی عملکرد حرارتی سیستم گرمایش از کف با مواد تغییر فاز محصور (PCM)

چکیده در مقاله حاضر، یک نوع از مواد تغییر فاز محصور گرمایش از کف آب گرم دما پایین و همچنین سیستم تابشی خورشیدی مورد بررسی یک ساختار ،PCM  قرار گرفته است . برای به دست آوردن بهترین عملکرد خواص جدید گرمایش ی طراحی گردیده که در آن لوله های انتقال حرارت در یک لایه محصور مواد تغییر فاز بدون بتن ریزی ... [ ادامه مطلب ]

دینامیک سیالات محاسباتی‎

فصل اول (معرفی CFD): برای حل جریان حول یک هندسه دلخواه از این روش ها استفاده می شود: روش تجربی، روش تحلیلی، روش عددی یا CFD هر یک از این روش ها کاربرد خاص خود را دارد و از مزایا و معایب خود برخوردار است.در روش تجربی از آزمایشگاه و تونل باد گرفته تا تست های واقعی پرواز استفاده می شود ... [ ادامه مطلب ]

اثبات ریاضی روابط پتانسیل شیمیایی

... [ ادامه مطلب ]

بررسی عددی اثر نرخ کرنش بر پیش بینی آسیب به کمک معیارحدشکل‌دهی دینامیکی در فرآیند شکل‌دهی ورق‌های فلزی با سرعت بالا

... [ ادامه مطلب ]

دستورالعمل طراحی و محاسبه سیستم روشنایی

 مجموعه دستورالعمل های ارائه شده در دیتاسرا شامل ضوابط و مراحل تحلیل و طراحی سازه های گوناگون صنعتی و بر اساس الزامات مندرج در آیین نامه های معتبر داخلی و ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 119500 تومان

 مشخصات کلی: 

صفحات متن اصلی: 30

گروه: دستورالعمل طراحی

فایل اکسل طراحی مخزن فلزی هوایی بر اساس آیین نامه AISC با در نظر گرفتن نیروی باد و زلرله

 فایل پیش رو اکسل طراحی مخزن فلزی هوایی می باشد که بر اساس آیین نامه AISC و با در نظر گرفتن نیروی باد و زلرله محاسبات را انجام داده و ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 79500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

فایل اکسل تحلیل اتصال برشی دارای خروج از مرکزیت برای گروه پیچ

 این برنامه ظرفیت برشی اتصال پیچ و مهره ای دارای خروج از مرکزیت برای گروه پیچ را محاسبه می کند، ابزاری مناسب برای طراحی صفحات gusset و اتصالات پیچ و ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 79500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

فایل اکسل طراحی روسازی آسفالتی بر مبنای آیین نامه آشتو و استفاده از آزمایش ظرفیت باربری کالیفرنیا

 فایل پیش رو اکسل طراحی روسازی آسفالتی بر مبنای آیین نامه آشتو می باشد که با استفاده از نتایج آزمایش ظرفیت باربری کالیفرنیا CBR اطلاعات ورودی را تحلیل و نتایج را ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 79500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

طراحی ابعاد و سازه شالوده های عمیق (شمع ها و پایه های عمیق) در خشکی

 مجموعه دستورالعمل های ارائه شده در دیتاسرا شامل ضوابط و مراحل تحلیل و طراحی سازه های گوناگون صنعتی و بر اساس الزامات مندرج در آیین نامه های معتبر داخلی و ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 119500 تومان

 مشخصات کلی: 

صفحات متن اصلی: 27

گروه: دستورالعمل طراحی

تحلیل غیرخطی و مدل سازی عددی تیر بتن مسلح تقویت شده با FRP توسط Finite Element Method

 "پایان نامه مهندسی عمران مقطع کارشناسی ارشد - گرایش سازه" تحلیل غیرخطی و مدل سازی عددی تیر بتن مسلح تقویت شده با FRP توسط Finite Element Method   مشخصات کلی: شامل فایلهای word و ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 129500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی

 "پروژه دانشجویی مهندسی عمران" بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی   مشخصات کلی: شامل فایلهای word و pdf بالغ بر 146 صفحه (4 فصل) فهرست مطالب فصل اول 1-1- مقدمه 1-2- شکل پذیری سازه ها 1-3- مفصل و لنگر پلاستیک 1-4- منحنی ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 129500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

شناسایی و رتبه بندی دلایل انحراف از هزینه پیش بینی شده و ارائه راهکارهای کاهش آن: مطالعه موردی پروژه های "پتروشیمی الف"

  "پایان نامه مهندسی عمران مقطع کارشناسی ارشد - گرایش مهندسی و مدیریت ساخت"   شناسایی و رتبه بندی دلایل انحراف از هزینه پیش بینی شده و ارائه راهکارهای کاهش آن: مطالعه ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 259500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

فایل اکسل جامع طراحی دیوار حائل (با در نظر گرفتن نیروی زلزله)

فایل اکسل طراحی دیوار حائل (با در نظر گرفتن نیروی زلزله) دیوار حائل یا سازه نگهبان بنایی است که به منظور تحمل بارهای جانبی ناشی از خاکریز پشت دیوار، سازه مجاور، ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 119500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

2 فایل اکسل مجزا جهت طراحی فونداسیون تجهیزات افقی، قائم و پیت (Air Separation Units, Heat Exchangers, Drums, Pits...)

2 فایل اکسل مجزا جهت طراحی فونداسیونهای تجهیزات: Air Separation Units, Heat Exchangers, Horizontal & Vertical Drums, Pits پالایشگاه ها و مجتمعهای پتروشیمی مجموعه هایی متشکل از تجهیزات گوناگون صنعتی هستند؛ تجهیزاتی ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 99500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی