Programação no MATLAB dos filtros de Kalman-Bucy e Kalman Recursivo
TITULAR
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ARIDO – UFERSA
PROCESSO
BR 51 2025 001612 3
DESCRIÇÃO
A implementação e comparação dos filtros Kalman-Bucy e Kalman Recursivo em uma simulação. A mesma inclui a modelagem de um caminho de corredor e a incorporação de um ruído branco gaussiano para simular intercorrências nos procedimentos de medição e dinâmica do sistema, permitindo avaliar o desempenho dos filtros sob diferentes condições. As estimativas de posição foram analisadas utilizando a métrica Erro Quadrático Médio (MSE), além de considerar o tempo de processamento e o consumo de energia. Os resultados obtidos comprovam que, embora o filtro Kalman Recursivo tenha apresentado uma leve melhora na precisão da estimativa e uma diminuição no tempo de processamento, ambos os filtros demonstraram eficácia na preservação da precisão posicional. O estudo corrobora o entendimento das vantagens e limitações das variantes do filtro Kalman em aplicações de rastreamento em tempo real sob condições de ruído variável.
APLICAÇÕES E BENEFÍCIOS
O programa de computador desenvolvido resolve o problema da estimativa precisa de posição em um ambiente sujeito a ruídos e incertezas nas medições. Por meio da implementação e comparação dos filtros Kalman-Bucy e Kalman Recursivo, o programa permite avaliar a eficácia de cada abordagem na minimização dos erros associados à dinâmica do sistema.
Uma das principais vantagens é a capacidade de melhorar a precisão da estimativa posicional, reduzindo a influência do ruído branco gaussiano presente nos dados de entrada. Além disso, o programa proporciona uma análise detalhada do tempo de processamento e do consumo de energia, fatores essenciais para aplicações em tempo real, como rastreamento de objetos móveis e navegação autônoma.
A comparação entre os filtros permite identificar qual abordagem é mais eficiente dependendo das exigências do sistema, seja em termos de precisão ou velocidade de resposta. Outro benefício é a flexibilidade do programa, que pode ser adaptado para diferentes cenários de simulação, auxiliando no desenvolvimento de algoritmos mais robustos para controle e localização.
Dessa forma, o programa não apenas soluciona problemas de estimativa em ambientes ruidosos, mas também serve como uma ferramenta para aperfeiçoamento e validação de técnicas de filtragem aplicadas em engenharia e automação.
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AUTOR
- RICARDO CESAR FILGUEIRA FILHO
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