Estimação de posição, velocidade e atitude do Boeing 747 utilizando filtro de Kalman estendido

Abstract

O desenvolvimento de tecnologias para a navegação aérea garante uma confiabilidade e segurança maior em missões aeronáuticas. Uma das dificuldades nesta área passa pelo obstáculo em se prever turbulências com relação ao sistema, ruídos atrelados ao processo que agitam o objeto; para resolver este problema, a área de estatística teve um grande avanço nos últimos anos com respeito aos processos estocásticos. Uma das ferramentas amplamente utilizada nos últimos anos neste setor é o filtro de Kalman, método que estima o estado atual levando em conta medidas de sensores para atualizar este estado e fazer uma previsão mais precisa levando em conta os parâmetros do sistema. Neste trabalho, procura-se fazer um estudo sobre a posição, velocidade e atitude da aeronave Boeing 747 utilizando a técnica do filtro de Kalman para modelos não-lineares chamada filtro de Kal man estendido empregando o software de programação MATLAB. O estudo visa explorar a tecnologia aeronáutica/aeroespacial com a finalidade e proporcionar confiabilidade na área, tecnologias como o piloto automático garantem um conforto e segurança para seu operador e se vale dessas técnicas para seu funcionamento. Para este fim, o trabalho apre senta primeiramente um estudo sobre teorias probabilísticas com o objetivo de embasar o conhecimento a ser aplicado ao filtro de Kalman, passando por processos estocásticos e finalmente a explicação do filtro de Kalman para modelos lineares e não-lineares. Logo após, o estudo apresenta um conteúdo sobre mecânica do voo e dados sobre a aeronave em questão. Na segunda parte do trabalho, a implementação em código MATLAB foi realizada, apresentando os resultados obtidos e sua análise, concluindo assim a tarefa proposta.