আমি একটি মানহীন বিমান বাহন ডিজাইন করছি, এতে বেশ কয়েকটি ধরণের সেন্সর অন্তর্ভুক্ত থাকবে:
আমার এক বন্ধু আমাকে বলেছিল যে কালামান ফিল্টারের মাধ্যমে আমার এই সেন্সরটির সমস্ত তথ্য রাখার প্রয়োজন হবে, তবে কেন তা বুঝতে পারছি না। কেন আমি কেবল এটি সরাসরি আমার মাইক্রো কন্ট্রোলারে রাখতে পারি না। কলম্যান ফিল্টার আমার সেন্সর ডেটা সম্পর্কে কীভাবে আমাকে সহায়তা করে?
উত্তর:
আপনি কি একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার সরাসরি এই সব সেন্সর সংযুক্ত। কালম্যান ফিল্টার কোনও এলআরসি ফিল্টারের মতো বৈদ্যুতিন ফিল্টার নয় যা সেন্সর এবং মাইক্রোকন্ট্রোলারের মধ্যে চলে। কলম্যান ফিল্টার মাইক্রোকন্ট্রোলারের ভিতরে সফ্টওয়্যার রুটিন হিসাবে প্রয়োগ করা একটি গাণিতিক ফিল্টার।
আপনি তালিকাভুক্ত সেন্সরগুলি মাইক্রোকন্ট্রোলারকে 14 বা 15 টি কাঁচা নম্বর দেয় যখন তারা সমস্ত আপডেট হয়।
আমি যখন একটু বিমান উড়ান, তখন আমি যা জানতে চাই তা হ'ল তার অবস্থান এবং দিকনির্দেশনা এবং এটি ভূমির উপরে কতটা উপরে - 7 নম্বর।
আমার এমন কিছু দরকার যা আমাকে 7 নম্বর দেয়।
আদর্শভাবে আমি আমার কন্ট্রোল লুপের মাধ্যমে প্রতিবার 7 সংখ্যার একটি নতুন অনুমান চাই want আমার সস্তা জিপিএস থেকে একবারে প্রতি সেকেন্ডের আপডেটগুলি পাওয়া যায় না প্রায় যথেষ্ট দ্রুত। (লোকেরা আমার কোয়াডকপটার আউটপুট-সেন্স-গণনা-আউটপুট আপডেট লুপের স্থিতিশীল থাকার জন্য কী ফ্রিকোয়েন্সি করে? আমাকে বলছে যে প্রতি সেকেন্ডে 50 বার-বারও যথেষ্ট দ্রুত হয় না)।
যেভাবে আমি আমার 14 বা 15 টি কাঁচা সংখ্যা হ্রাস করতে যাচ্ছি, যার মধ্যে কয়েকটি কেবলমাত্র মাঝে মধ্যে আপডেট হয়ে যায়, আমি যে 7 টি সংখ্যায় সত্যই চাই তার মধ্যে (অনুমান)।
জোশ উল্লেখ করেছেন যে, এই কাঁচা সংখ্যাগুলিকে ব্যবহারযোগ্য ডেটাতে রূপান্তর করার অনেকগুলি অ্যাডহক উপায় রয়েছে। যে কোনও রুটিন যা 15 সংখ্যাকে 7 সংখ্যায় রূপান্তরিত করে তাকে "ফিল্টার" হিসাবে বর্ণনা করা যায়।
আপনি না আছে সর্বোত্তম ফিল্টার ব্যবহার করতে। তবে আপনি কোনও প্রকারের ফিল্টার ব্যবহার করবেন - অর্থাত্, এমন কোনও কিছু যা আপনার কাছে থাকা 7 টি সংখ্যার কাঁচা ডেটা (অনুমান) থেকে রূপান্তর করে যা আপনি সত্যিই চান।
কালমান ফিল্টার কিছু অবস্থায় হয়, "সর্বোত্তম" ফিল্টার, 7 নম্বর আমি সত্যিই চাই মধ্যে যে কাঁচা ডেটা রূপান্তর করার সর্বোত্তম উপায়।
স্ক্র্যাচ থেকে অন্য কোনও ফিল্টার লেখার আগে, এটি ডিবাগ করে, এবং ব্যবহারযোগ্য না হওয়া পর্যন্ত এতে স্টাফ যোগ করা চালিয়ে যাওয়ার চেয়ে কলম ফিল্টারটি অন্য কেউ লিখেছেন এবং ডিবাগ করেছেন, এটি আপনার পক্ষে কম কাজ করতে পারে - একটি ফিল্টার যা অনিবার্যভাবে উপ-সর্বোত্তম হতে পরিণত হয়।
সংক্ষিপ্ত, স্নাইড উত্তরটি "এটি একটি ছাড়া চেষ্টা করে দেখুন"। আরও ভাল উত্তর একটি উদাহরণ: যখন আপনার অ্যাক্সিলারোমিটারগুলি বলে যে আপনি উল্লম্ব থেকে 10 ডিগ্রি, কিন্তু আপনার গাইরো বলে যে আপনি উলম্ব থেকে দূরে ঘুরে দেখেন নি, এবং আপনার চৌম্বকীয়রা উত্তর থেকে 30 ডিগ্রি অফসেটের প্রতিবেদন করছেন তবে আপনার গায়রো 32 ডিগ্রি বলেছে .. বর্তমান শিরোনাম এবং কাতটি কী?
আপনি সম্ভবত এক মিলিয়ন অ্যাডহক উপায় নিয়ে এসেছেন যা এক উদাহরণে কাজ করে বলে মনে হয় তবে অন্যের ক্ষেত্রে ব্যর্থ হয়। কলম্যান ফিল্টার (এই কাজের জন্য বর্ধিত কালম্যান ফিল্টার (EKF)!) আপনাকে এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য একটি কঠোর উপায় সরবরাহ করবে। উত্তর মান এখনো গবেষণা করা হয় হচ্ছে - যদিও EKF এর ট্র্যাক রেকর্ড খুবই ভালো - কিন্তু অন্তত সবাই কি উত্তর একমত হবেন হয় ।
সেন্সরের ডেটা গোলমাল। যদি আপনি এটি ফিল্টার না করেন তবে আপনার গাড়িটি যদি উড়ে যাওয়ার মতো স্থিতিশীলও হয় তবে কমপক্ষে ভুল কাজ করবে। ফিল্মিং, একটি কলম্যান ফিল্টার বা অন্যথায়, শব্দটি হ্রাস করতে পারে যখন সঠিকভাবে করা যায়, পরিবর্তে স্থায়িত্ব উন্নত করে।
একটি কলম্যান ফিল্টার একটি বিশেষত শক্তিশালী ফিল্টার। এটি সিস্টেমের মডেল এবং সিস্টেম এবং আপনার সেন্সর উভয়ের জন্য শোনার মডেল নেয়। এটি তখন প্রদত্ত রাষ্ট্রীয় প্রাক্কলন এবং সময় যে কোনও মুহুর্তে প্রয়োগ করা নিয়ন্ত্রণগুলির উপর ভিত্তি করে গাড়ির অবস্থাটির অনুমান করে। এই অনুমানিত অবস্থাটি সেন্সরগুলির রিপোর্টের চেয়ে আরও সঠিক হবে।
আপনি পাশাপাশি কণা ফিল্টার ব্যবহার করতে পারে। কণা ফিল্টারগুলির প্রাথমিক পরিচিতির জন্য, আপনি একটি রোবোটিক কার প্রোগ্রামিংয়ে প্রফেসর থ্রুনের ভিডিও দেখতে পারেন।
http://www.youtube.com/watch?v=H0G1yslM5rc
http://www.youtube.com/watch?v=QgOUu2sUDzg
কণা ফিল্টারগুলি আরও শক্তিশালী এবং লুপ বন্ধের ত্রুটির সম্ভাবনা অনেক কম থাকে যা সাধারণত EKF বাস্তবায়নের সময় ঘটে।
ভিডিওগুলি একটি কণা ফিল্টারের কার্যকারিতা বর্ণনা করে।
একটি কলম্যান ফিল্টার একটি আলগোরিদম যা সাধারণত ইউএভিতে একাধিক সেন্সর পরিমাপ একসাথে ইউএভি-র অবস্থান এবং / অথবা অভিমুখে "অনুকূল" অনুমান প্রদান করতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি কলম্যান ফিল্টার ইউএইভির ইয়াবা, পিচ এবং রোলটি নির্ধারণের জন্য বেগ অনুমানের সাথে অ্যাক্সিলোমিটার, গাইরো এবং চৌম্বকীয় পরিমাপকে ফিউজ করতে পারে।
ইউএভি রাষ্ট্রের প্রাক্কলনটিতে ব্যবহৃত সেন্সর এবং অ্যালগরিদম সম্পর্কে আরও তথ্যের জন্য , ছোট মানহীন বিমান উড়ানের মূলসূত্রগুলি এককভাবে চেষ্টা করুন ।
নিবন্ধটি বর্ণিত কলম্যান ফিল্টার ইউএভি রাষ্ট্রের অনুমানের অ্যালগরিদমগুলি প্রয়োগ করে মতলব কোডের সাথে সংযুক্ত রয়েছে।