کنترل ترافیک هوایی با فیلتر کالمن توسعه یافته (EKF) و مدل متعادل چندگانه (IMM) در متلب

کنترل ترافیک هوایی با فیلتر کالمن با الگوریتم EKF و IMM در متلب

در این بخش پروژه کنترل ترافیک هوایی با الگوریتم فیلتر کالمن توسعه یافته (EKF) و مدل های متعادل چندگانه (IMM) را در نرم افزار MATLAB آماده کرده ایم که در ادامه به معرفی این دو الگوریتم پرداخته و فیلم و تصایری از خروجی های پروژه قرار داده شده است.

معرفی خدمات ترافیک هوایی

در هوانوردی خدمات ترافیک هوایی (ATS) به معنای خدمات تنظیم کننده و کمک ‌رسانی به هواگرد در حین پرواز به منطور اطمینان از عملکرد ایمن آن می باشد.

اهدف و وظایف کنترل خدمات ترافیک هوایی

• پیشگیری از برخورد دو هواپیما بوسیله کنترل مرز هوایی با راهنمایی مسیر به خلبان
• مشاوره ترافیک هوایی که برای مرزهای هوایی مراقبت ‌نشده مورد استفاده قرار می گیرند
• ارسال اخطار برای تمامی هواپیما های شناخته شده
• ارائه اطلاعات پرواز به منطور انجام پرواز ایمن

الگوریتم های مورد استفاده در پروژه

فیلتر کالمن و نسخه توسعه یافته آن (EKF)

فیلتر کالمن (Kalman filter) یک فیلتر بازگشتی کارامد می باشد که حالت یک سیستم پویا را به کمک یک سری اندازه گیری ها به همراه خطا بر آورد می کند. اساس فیلتر های کالمن بر پایه سیستم های خطی در بازه زمانی گسسته می باشند. فیلتر های کالمن بر اساس زنجیره مارکوف (Markov chain) مدل شده و به از طریق عملگرهای خطی ساخته شده و سپس بوسیله نویز گوسی تحریک می شوند. نوع دیگری از از فیلتر کالمن وجود دارد که به جهت خطی سازی مدل های غیرخطی استفاده می شود و به آن تعمیم فیلتر کالمن یا فیلتر کالمن توسعه یافته (Extended Kalman filter – EKF) گفته می شود.

الگوریتم مدل های متعادل چندگانه IMM

الگوریتم مدل های متعادل چندگانه (Interacting Multiple Model – IMM) یک سیستم فیلتری هیبرید می باشد که در آن مدل های مختلف با فیلتر ها تطبیق داده می شود. به این صورت که به هر مدل یک فیلتر تخصیص داده می شود که به صورت موازی با هم قرار می گیرند.

---

---

تصاویری از خروجی