Повышение временного разрешения оценки состояния процесса с помощью фильтрации Калмана - Ponyatsky, Valeriy Mariafovich; Zenov, Boris Vladislavovich (Современные информационные технологии и ИТ-образование; Том 15 № 3 (2019): Современные информационные технологии и ИТ-образование, 2019)
Рассматриваются вопросы получения оценки состояния процесса с использованием аппарата калмановской фильтрации при наличии измерителя, выдающего показания с временным разрешением меньше требуемого. Выделены два пути решения проблемы: повышение частоты следования отсчетов выходных данных фильтра при использовании данных одного датчика и введение в систему второго, удовлетворяющего требованию по временному разрешению выдаваемых данных, но недостаточно точного, с последующим комплексированием показаний двух датчиков. Проведен анализ известных методов повышения разрешения оценок при использовании одного измерителя, предложены модификации. С использованием этих результатов предлагаются варианты алгоритмов комплексирования, основанные на известных ранее разработанных для объединения показаний с одинаковыми частотами следования и адаптированные под рассматриваемую задачу, в том числе метод объединения измерений на входе фильтра Калмана, метод объединения векторов состояния и его последующие модификации. Также приводятся известные из литературы алгоритмы комплексирования, изначально разработанные для объединения показаний с различными частотами следования. Проводится сравнительный анализ результатов работы всех алгоритмов на примере оценивания процесса по измерениям с различными уровнями шумов, различным соотношением интервалов следования показаний датчиков, исследуется их поведение при различных частотных свойствах фильтрующих контуров. Приводятся соображения по выбору оптимального для конкретного набора значений метода. Проведено сравнение ошибки оценивания с получаемой при использовании одного измерителя, сделаны выводы относительно целесообразности использования каждого из двух обозначенных в начале путей.