Estimação de atitude de satélite artificial através de métodos não lineares

Abstract

Neste trabalho, os filtros de Kalman Estendido, H∞ Estendido e H∞ Estendido de Segunda Ordem foram aplicados para a estimação de atitude e viés de girômetros do satélite CBERS-2 (China Brazil Earth Resources Satellite 2), lançado em 21 de outubro de 2003 e inativo desde 15 de Janeiro de 2009, operado tanto pelo Brasil quanto pela China para observação da Terra. O trabalho foi realizado através de medidas simuladas e reais dos sensores de atitude do satélite, que tem como características orbitais uma órbita polar heliossíncrona com altitude de 778 km, inclinação de 98,504◦, excentricidade de 1,1×10−3 e argumento do periastro de 90◦, cruzando a linha do Equador às 10:30 da manhã, na direção descendente. Foi feita uma introdução sobre a teoria por trás da estimação de atitude, que inclui a forma de representar a atitude, os sensores e os métodos de estimação utilizados, e os conceitos apresentados foram aplicados em forma de simulação numérica computacional, gerando resultados. Por fim, os resultados gerados pelos diferentes métodos de estimação utilizados foram analisados e comparados entre si, onde foram feitas observações a respeito de seus desempenhos. Como resultado, a filtragem H∞ obteve melhores medidas de atitude, por ser um filtro mais robusto, porém a um custo computacional maior, devido às suas maiores quantidades de operações matemáticas.