تشخيص و جداسازي عيب حسگرها با استفاده از فيلتر كالمن توسعه يافته فدرال

Federated Extended Kalman Filter for Sensor Fault Detection and Isolation

در اين مقاله يك الگوريتم جهت تعيين وضعيت ماهواره طراحي مي گردد كه علاوه بر بهبود دقت اين زيرسيستم، در برابر خطاي حسگرها نيز ايمن مي باشد. زيرسيستم تعيين وضعيت ماهواره شامل حسگرهاي نصب شده روي بدنه ماهواره و الگوريتم تعيين وضعيت مي باشد. جهت تركيب اطلاعات حسگرها مي توان الگوريتم را به دو صورت متمركز و غيرمتمركز به كار برد. روش غير متمركز علاوه بر مزايايي مانند كاهش حجم محاسبات، افزايش دقت و همگرايي سريع تر داراي ساختار مناسبي جهت تشخيص و جداسازي عيب حسگرها مي باشد. در اين مقاله از فيلتر كالمن توسعه يافته فدرال تطبيقي جهت تخمين وضعيت ماهواره و تشخيص و جداسازي عيب حسگرها استفاده شده است كه علاوه بر بهبود عملكرد زيرسيستم تعيين وضعيت، آن را در برابر خطاي حسگرها ايمن مي كند. صحت مطالب بالا در شبيه سازي ها نشان داده شده است.

In this paper, a new algorithm for satellite attitude determination with sun sensor and magnetic sensor is designed that improves the accuracy of satellite attitude determination subsystem and robust it against sensor fault. This subsystem includes sensors and attitude determination algorithm. In order to combine sensors data, we can utilize centralized and decentralized algorithm. Decentralized algorithm in addition of advantages such as computational volume reducing, improving accuracy and faster convergence, has appropriate structure for fault detection and isolation. In this paper, adaptive federated extended kalman filter is used for satellite attitude estimation and sensor fault detection and isolation that in addition of improving attitude determination subsystem performance, robust it against sensor fault. The correctness of aforementioned contents are demonstrated in simulations.