Jean M.S.C Yabarrena – J.A.F. Herrera 17 de Abril de 2009 Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera 1

 Foi escolhida a Plataforma de simulação MatLab/Simulink FlighGear (X-Plane se encontra em processo de teste) Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera2 Flight Gear Simulator UDP 5500

1. Recomendação do filtro pasabaixa análógico 650Hz. 2. Recomendação de filtro Butterworth 2do orden fc= 10Hz? 3. Programação do filtro digital interno do TI ADS O filtro digital interno TI trabalha até 32KSPS 5. A resposta do MPXA4115 = 1ms. 6. Filtro Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera3

 No modelo foi considerada a função de transferencia do datasheet. Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera4

 Teste da US Standard Atmosphere 1976  Logo de verificar os limites da função no Wolfram Mathematica para achar os coeficientes da equação:  Unidades SI;  TROPOSPHERE 0 11 Km;   dTH= ;  R= ;  g= ;  T0=288.15;  P0=101325;  a=T0/-dTH  b=-dTH*R/g    h[p_]=a (1- (p/P0) b )   ` ( ` p ` )  ( p )  h[0]  h[101325]   0. Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera5

 As dificuldades na derivação da altitude para achar a RoC fazerm necessário a escolha de um filtro.  Foi escolhido o filtro Washout Roc[s]=s/((1+T1s)(1+T2s)) fa <1/T1 e 1/T2 < N (largura de banda do ruido do sensor) Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera6

 Foram estudadas as equaçoes e relação de IAS, CAS, EAS e TAS.  Foram estudiados os filtros de Media Ponderada Móvel e algoritmo de Savitsky- Golay.  A melhor metodologia proposta é fazer a FFT do sinal e fazer o corte das frequências espúreas, logo fazer a FFT Inversa. Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera7

8

9

1. Definir os passos de propagação e atualização.(asíncrono ou síncrono) Exemplo 85Hz propagação e 20Hz atualização. 2. O algoritmo de inversão de matrizes (erros por determinantes muito pequenos, precisão) Exemplo: Gauss Jordan 3. Desempenho esperado: Attitude, Latitude, Longitude e Altura. Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera10

4. Erros de integração fixed-step, fazem diverger rapidamente o INS sem KF. 5. Definição da arquitetura do filtro (centralizado, desacoplado). 6. Definição do vetor de estados. 7. Definição do tipo de filtro: KF Linear, EKF, UKF, CKF. 8. No caso de usar um EKF, avaliar o metodo Bierman-Thornton. Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera11

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera12

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera13

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera14

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera15

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera16

9. Specification of the initial error covariance matrix P is often a cause of difficulties. Being careless in the definition of P, especially the portions of P related to the attitude errors, can have serious detrimental effects on the performance of the system. It is often best to use the sensor readings during a short period at the start of operation to initialize the state vector. Based on the statistics of the sensor measurements and the initialization period duration, the error covariance matrix P can be specified reasonably. Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera17

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera18

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera19

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera20

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera21

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera22

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera23

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera24

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera25

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera26

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera27

Barometric Altimeter & Inertial Navigation System & GPS - J.S.C. Yabarrena - J.A.F. Herrera28

Mar Lab. Mecatrônica Digital Clock (fixed-step) Perfil Simulado Statechart (controle de eventos)

Mar-2009Lab. Mecatrônica30

Mar-2009Lab. Mecatrônica31 Estados concorrentes

Mar-2009Lab. Mecatrônica32 Mudança da Atitude

Mar-2009Lab. Mecatrônica33 Ajuste de acordo com a resolução do uP

Mar-2009Lab. Mecatrônica34

Mar-2009Lab. Mecatrônica35 Suporte para DO-178B

Mar-2009Lab. Mecatrônica36

Mar-2009Lab. Mecatrônica37

Mar-2009Lab. Mecatrônica38

Mar-2009Lab. Mecatrônica39 Ajuste dos Filtros