• EKF
• Filtro di Kalman
• GPS
• INS

Argomento di questa tesi di laurea è lo studio e lo sviluppo di sistemi di navigazione in cui filtri di Kalman realizzano l’integrazione tra le misure inerziali, provenienti da sensori di basso costo, e le misure di posizione e velocità fornite da un ricevitore satellitare, con lo scopo di ricostruire la traiettoria di un corpo in movimento in termini di posizione, velocità ed assetto.
Nella prima parte del lavoro è stato esaminato lo stato dell’arte sui sistemi di integrazione INS/GPS e sulla teoria del filtro di Kalman per le architetture note in letteratura con la designazione Extended. Successivamente sono stati sviluppati diversi sistemi di navigazione in ambiente MATLAB/Simulink, differenti per metodologia di integrazione (continua o discreta) e definizione del vettore di stato oggetto della correzione operata dal filtro (grandezze totali o errori).
Le prestazioni di tali sistemi sono state valutate in un primo momento mediante simulazioni aventi come dati di input storie temporali di moto arbitrarie. Successivamente è stata effettuata un’ampia campagna di prove sperimentali, realizzate con un autoveicolo equipaggiato con un apposito sistema di navigazione commerciale, il quale è collegato ad un’antenna satellitare GPS ed usa sensori inerziali di basso costo, ma grazie ad un filtro di Kalman Extended proprietario è capace di fornire elevate prestazioni nella determinazione di posizione, velocità ed assetto dell’autoveicolo. Tale sistema di navigazione consente di accedere ai dati grezzi di accelerazione e velocità angolare forniti dall’IMU, alle misure di posizione e velocità fornite dal ricevitore satellitare ed anche alla traiettoria, in termini di posizione, velocità ed assetto del veicolo, ricostruita grazie al filtro di Kalman Extended proprietario.
Nelle prove sperimentali effettuate le storie temporali di accelerazione e velocità angolare ed il segnale del ricevitore satellitare sono stati utilizzati come dati di input per i sistemi sviluppati nella prima parte del lavoro; la traiettoria stimata da essi in termini di posizione, velocità ed assetto è stata infine confrontata con quella ricostruita dal sistema di navigazione commerciale.