Evaluación de diferentes métodos de filtrado dedicados a la descontaminación de datos de magnetómetro
Autores: Pereira, Tiago; Santos, Victor; Gameiro, Tiago; Viegas, Carlos; Ferreira, Nuno
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluación de diferentes métodos de filtrado dedicados a la descontaminación de datos de magnetómetro
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Filtros digitales
Reducción de ruido
Latencia
Promedio móvil
Magnetómetros
Señales de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, describimos una comparación de rendimiento realizada entre varios filtros digitales destinados a mitigar el ruido intrínseco observado en magnetómetros. Los filtros considerados se utilizaron para suavizar las señales de control derivadas de los magnetómetros, que estaban presentes en una máquina forestal autónoma. Se seleccionaron y analizaron tres filtros FIR de media móvil, basados en ventanas rectangulares Bartlett y Hanning, y un filtro IIR de media móvil exponencial. También se investigó el equilibrio entre el factor de reducción de ruido y la latencia de los filtros propuestos, teniendo en cuenta la importancia crucial de la latencia en aplicaciones en tiempo real y algoritmos de control. Por lo tanto, se utilizó un valor de latencia máximo en el procedimiento de diseño del filtro en lugar del orden de filtro habitual. Los resultados experimentales y las simulaciones muestran que los filtros de media móvil de decaimiento lineal (LDMA) y de media móvil de coseno elevado (RCMA) superaron al filtro de media móvil simple (SMA) y al filtro de media móvil exponencial (EMA) en términos de reducción de ruido, para un valor de latencia fijo, lo que permite un cálculo más preciso del ángulo de orientación y un mecanismo de control de posición para vehículos terrestres autónomos y no tripulados (UGVs).
Descripción
En este artículo, describimos una comparación de rendimiento realizada entre varios filtros digitales destinados a mitigar el ruido intrínseco observado en magnetómetros. Los filtros considerados se utilizaron para suavizar las señales de control derivadas de los magnetómetros, que estaban presentes en una máquina forestal autónoma. Se seleccionaron y analizaron tres filtros FIR de media móvil, basados en ventanas rectangulares Bartlett y Hanning, y un filtro IIR de media móvil exponencial. También se investigó el equilibrio entre el factor de reducción de ruido y la latencia de los filtros propuestos, teniendo en cuenta la importancia crucial de la latencia en aplicaciones en tiempo real y algoritmos de control. Por lo tanto, se utilizó un valor de latencia máximo en el procedimiento de diseño del filtro en lugar del orden de filtro habitual. Los resultados experimentales y las simulaciones muestran que los filtros de media móvil de decaimiento lineal (LDMA) y de media móvil de coseno elevado (RCMA) superaron al filtro de media móvil simple (SMA) y al filtro de media móvil exponencial (EMA) en términos de reducción de ruido, para un valor de latencia fijo, lo que permite un cálculo más preciso del ángulo de orientación y un mecanismo de control de posición para vehículos terrestres autónomos y no tripulados (UGVs).