سباق الطائرات بدون طيار الصين أول شخص عرض شركات الطائرات بدون طيار شركات الطائرات بدون طيار ذات الأجنحة الثابتة الشركات المصنعة للطائرات بدون طيار متعددة الدوار الشركات المصنعة للطائرات بدون طيار VTOL (الإقلاع والهبوط العمودي).

في سياق الطائرات بدون طيار ، يمكن استخدام مرشح كالمان لمهام مثل التوطين الدقيق والتتبع والملاحة. تم تجهيز الطائرات بدون طيار بأجهزة استشعار مختلفة ، مثل مقاييس التسارع والجيروسكوبات وأجهزة استقبال GPS ومقاييس الضغط الجوي ومقاييس المغناطيسية. يوفر كل مستشعر بيانات حول موقع الطائرة بدون طيار واتجاهها وسرعتها.

يساعد على تحسين دقة تقديرات الموقع القائمة على نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية من خلال دمج بيانات نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية مع قياسات أجهزة الاستشعار الأخرى ونموذج حركة الطائرة بدون طيار. كما أنها ذات قيمة للحفاظ على التحكم في الطيران والملاحة بشكل مستقر حتى في وجود أجهزة استشعار صاخبة واضطرابات خارجية.

مرشح كالمان هو خوارزمية رياضية تلعب دورا حاسما في التطبيقات المختلفة ، بما في ذلك الطائرات بدون طيار. في سياق الطائرات بدون طيار ، يستخدم مرشح كالمان بشكل أساسي لدمج أجهزة الاستشعار وتقدير الحالة. الغرض الرئيسي منه هو الجمع بين قياسات أجهزة الاستشعار الصاخبة أو غير المؤكدة مع نموذج نظام ديناميكي لتقدير الحالة الحقيقية للطائرة بدون طيار بدقة.

غالبا ما تحتوي قياسات المستشعر هذه على ضوضاء وأخطاء وشكوك. يساعد مرشح كالمان في دمج البيانات من أجهزة استشعار متعددة للحصول على تقدير أكثر دقة وموثوقية لحالة الطائرة بدون طيار. تشير حالة الطائرة بدون طيار إلى موقعها الحالي واتجاهها وسرعتها وربما المتغيرات الأخرى ذات الصلة.

يحافظ مرشح كالمان على نموذج ديناميكي لحالة الطائرة بدون طيار، بما في ذلك ديناميكيات انتقال الحالة ونموذج مراقبة الحالة. يتنبأ مرشح كالمان بحالة الطائرة بدون طيار في الخطوة الزمنية التالية بناءً على تقدير الحالة الحالية والنموذج الديناميكي. فهو يحسب التنبؤ بمتوسط الحالة والتباين المشترك، مع الأخذ في الاعتبار ديناميكيات الطائرة بدون طيار وعدم اليقين.

في خطوة التحديث، يتضمن مرشح كالمان قياسات المستشعر لتصحيح تقدير الحالة المتوقعة. فهو يحسب كسب كالمان، الذي يمثل الوزن المعطى لقياسات المستشعر بالنسبة للتنبؤ. يجمع المرشح بين تقدير الحالة المتوقعة وقياسات المستشعر باستخدام كسب كالمان للحصول على تقدير حالة محدث وأكثر دقة.

يقوم مرشح كالمان أيضًا بتحديث مصفوفة التغاير، التي تميز عدم اليقين في تقدير الحالة. وبعد دمج قياسات المستشعر، يقلل المرشح من عدم اليقين في تقدير الحالة. يعمل مرشح كالمان بطريقة متكررة، ويتنبأ باستمرار بتقدير الحالة ويحدثه عند توفر بيانات استشعار جديدة. فهو يتكيف مع الظروف المتغيرة ويكون فعالاً في التطبيقات في الوقت الفعلي.

على الرغم من استخدام مرشح كالمان على نطاق واسع، فمن الضروري تخصيص معلمات المرشح وتصميمه ليناسب تطبيقات محددة للطائرات بدون طيار وتكوينات أجهزة الاستشعار لتحقيق الأداء الأمثل. بالإضافة إلى ذلك، في بعض الحالات، قد تكون تقنيات التصفية الأكثر تقدمًا، مثل مرشح كالمان الممتد أو مرشح كالمان غير المعطر، مفضلة عند التعامل مع أنظمة غير خطية للغاية أو ديناميكيات معقدة.