Análisis y diseño de un filtro de Kalman adaptativo de múltiples capas aplicado al sistema de visión de carga útil infrarroja electro-óptica
Autores: Lin, Chun-Yi; Yao, Wu-Sung
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis y diseño de un filtro de Kalman adaptativo de múltiples capas aplicado al sistema de visión de carga útil infrarroja electro-óptica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estudio
Filtro Kalman adaptativo
Sistema de carga útil infrarroja
Estabilizador de cámara
Unidad de procesamiento de imagen
Consumo de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio diseña un disparador para determinar el número de capas de un filtro de Kalman adaptativo de múltiples capas y lo aplica al sistema de carga útil infrarroja optoelectrónica. Esta característica reduce el número de motores mecánicamente estabilizados, el peso del equipo, los recursos de la CPU y la potencia para un sistema de carga útil infrarroja electro-óptica. El objetivo es reducir el uso tradicional de múltiples giroscopios para realizar mediciones de calibración en diferentes marcos de cardán mediante este diseño. En este estudio, se llevó a cabo la modelización matemática para el sistema estabilizador de cámara de tres ejes y tres marcos, y se estableció el fundamento del sistema sin motor y marco de cardán para lograr el modo de cámara tipo apertura. Se puede reducir la exposición de la estructura de carga útil del dron fuera de la aeronave. Este estudio proporciona al filtro de Kalman adaptativo los parámetros de desplazamiento de la imagen de la cámara, la Suma Mínima de Errores Cuadrados de Salida y los datos de vector de grados de libertad de tres ejes y ángulo en el giroscopio. Utilizando la unidad de procesamiento de imágenes, el desplazamiento se corrigió en cada fotograma por segundo. Los resultados experimentales muestran que bajo el mismo hardware, límite de fallo y restricciones de campo de visión de la cámara. El tiempo de procesamiento mediante este método se comparó con los métodos tradicionales de corrección de fotogramas y estabilización de imagen completa. Los resultados muestran que el método propuesto puede acortar 6 microsegundos bajo el método tradicional y puede utilizarse para proporcionar un menor consumo de energía, menor retraso de imagen y un rango de ángulo de visión más amplio.
Descripción
Este estudio diseña un disparador para determinar el número de capas de un filtro de Kalman adaptativo de múltiples capas y lo aplica al sistema de carga útil infrarroja optoelectrónica. Esta característica reduce el número de motores mecánicamente estabilizados, el peso del equipo, los recursos de la CPU y la potencia para un sistema de carga útil infrarroja electro-óptica. El objetivo es reducir el uso tradicional de múltiples giroscopios para realizar mediciones de calibración en diferentes marcos de cardán mediante este diseño. En este estudio, se llevó a cabo la modelización matemática para el sistema estabilizador de cámara de tres ejes y tres marcos, y se estableció el fundamento del sistema sin motor y marco de cardán para lograr el modo de cámara tipo apertura. Se puede reducir la exposición de la estructura de carga útil del dron fuera de la aeronave. Este estudio proporciona al filtro de Kalman adaptativo los parámetros de desplazamiento de la imagen de la cámara, la Suma Mínima de Errores Cuadrados de Salida y los datos de vector de grados de libertad de tres ejes y ángulo en el giroscopio. Utilizando la unidad de procesamiento de imágenes, el desplazamiento se corrigió en cada fotograma por segundo. Los resultados experimentales muestran que bajo el mismo hardware, límite de fallo y restricciones de campo de visión de la cámara. El tiempo de procesamiento mediante este método se comparó con los métodos tradicionales de corrección de fotogramas y estabilización de imagen completa. Los resultados muestran que el método propuesto puede acortar 6 microsegundos bajo el método tradicional y puede utilizarse para proporcionar un menor consumo de energía, menor retraso de imagen y un rango de ángulo de visión más amplio.