Navigációs célú jelfeldolgozás
|
|
- Judit Király
- 8 évvel ezelőtt
- Látták:
Átírás
1 Mesterséges Intelligencia labor Navigációs célú jelfeldolgozás Mérési útmutató Összeállította: Kis László,doktorandusz Prohászka Zoltán,tanársegéd BME Irányítástechnika és Informatika Tanszék 2010
2 Tartalomjegyzék 1. Bevezetés 2 2. Elméleti alapismeretek GPS működése Inerciális mérőegységek működése Állapotbecslés Kalman-szűrővel A méréshez használt rendszermodellek A mérés menete Mérés során használt adatformátumok Mérési feladatok
3 1. fejezet Bevezetés Egy jármű mozgásállapotának irányításához elengedhetetlen az irányítani kívánt fizikai mennyiségek mérése. Egy szabályzási kör pontossága és megbízhatósága sohasem lehet jobb a kimenet mérésének pontosságánál és megbízhatóságánál. Járműnavigáció esetében a jármű helyzetét kell minél pontosabban meghatározni. Az ehhez alkalmazható szenzorok kiválásztásánál probléma, hogy mindegyik szenzor más tekintetben pontos illetve pontatlan. Kézenfekvő megoldás, hogy több szenzort alkalmazunk ugyanazoknak a menynyiségeknek a mérésére, és valamilyen módszerrel megpróbáljuk kombinálni az egyes érzékelők előnyeit. Tipikus példa egy ilyen megoldásra a robotikában az inkrementális enkoderek és kalibrációs potmétereket használó algoritmus. Ez a felállás tipikusnak tekinthető, miszerint egyik szenzor differenciális jellegű, azaz a kimenet DC összetevője teljesen bizonytalan, míg az AC összetevője igen pontos, míg egy másik szenzor kimenete akkora zajjal terhelt, hogy az csak hosszú időn át tartó átlagolással tüntethető el. A szituációt tovább bonyolítja, ha a mérendő mennyiség nem változhat meg tetszőleges módon, pl. egy pozíció jellegű mennyiség, ami nem ugorhat, illetve deriváltjának sem lehet bizonyos mértéknél nagyobb meredeksége. Egy irányított dinamikai rendszer esetében visszamérhetjük a beavatkozó jel tényleges mértékét is, és ismerhetjük a rendszert érő egyéb hatások modelljét. Ez esetben célszerű a rendszer dinamikus jellemzőit beépíteni a szenzorok kimenetét kombináló algoritmusba. Például egy maximálisan 100 N-t erőt kifejteni képes hajtással hajtott tömeg egész másképpen mozog, ha súrlódása elhanyagolható és 350 kg tömegű, és megint másként, ha a hajtott tömeg 10 kg, és a fellépő súrlódási erők nagyságrendje 50 N. Lineáris dinamikus rendszerek esetében létezik optimális algoritmus a fent vázolt problémák megoldására, ez a Kalman-szűrő (KF), ami megalkotójáról, Kalman Rudolfról kapta a nevét. Nemlineáris rendszerek adott állapot környékén linearizálhatóak, vagy kezelhetőek kiterjesztett Kalman-szűrővel (EKF), ami képes nemlineáris összefüggések kezelésére is. A (lineáris) Kalman-szűrő egy lineáris állapotbecslési algoritmus (állapot-visszacsatolt szabályozók esetében is ilyeneket szokás használni), ahol a mért és ismeretlen mennyiségek zajmodelljé- 2
4 nek ismeretében Kalman módszerével határozhatóak meg az optimális lineáris állapotbecslés mátrixai. Vegyük észre, hogy egy tetszőleges spektrumú zaj modellezhető úgy, hogy fehér zajt eresztünk át a zajmodellnek megfelelő dinamikus lineáris rendszeren. A mérés keretén belül egy síkban mozgó autó pozícióját és orientációját próbáljuk minél pontosabban meghatározni GPS és inerciális szenzorok jelei alapján. A számításnál figyelembe vesszük, hogy az autó leghátsó differenciálműve csak az autó hossztengelye irányában mozdulhat el (ha a hátsó kerekek rendesen tapadnak és kellően fel vannak fújva). Az inerciális szenzor 3D gyorsulás és szögsebesség méréseket szolgáltat a saját koordináta-rendszerében. A következőkben részletesen bemutatjuk a szükséges elméleti hátteret, és egzakt specifikációt adunk az elvégzendő feladatokról. Kérem, hogy amennyiben hibát talál a mérési útmutatóban, akkor azt jelezze a lkis@iit.bme.hu címen! 3
5 2. fejezet Elméleti alapismeretek 2.1. GPS működése A GPS rendszer egy 32 műholdból álló pozícionáló rendszer. A műholdak a Föld felülete felett egyenletesen vannak elosztva, így biztosítva a napi 24 órás elérhetőséget. A pozíció meghatározás rádiófrekvencia segítségével, távolságmérés alapján történik. Az alap GPS algoritmus a következő egyenlet megoldásán alapul: R i = (X i x) 2 + (Y i y) 2 + (Z i z) 2 + C err (2.1) ahol R i az i-ik műhold vevőtől mért távolsága, X i,y i,z i az i-ik műhold pozíciója, C err a vevő órahibájából származó mérési hiba és x,y,z a vevő pozíciója. A műhold pozícióját a vevő által gyűjtött adatokból ki lehet számítani. A műholdtól mért távolságot(r i ) a GPS-vevő a rádiójelre szuperponált kód fázisának analíziséből számítja. A maradék négy paramétert(x,y,z,c err ) kell meghatározni, ezért egy időpillanatban legalább négy egyenlet felírására van szükség, ami miatt a pozíció meghatározásához legalább négy műhold szükséges. A hagyományos GPS vevők a pozíció számítást az irányítási algoritmusok igényeihez képest lassan, tipikusan 1-20Hz-es sebességgel képesek elvégezni. Az itt bemutatott algoritmus néhány tíz méter erejéig pontos csak. A pontatlanságnak több forrása van. Egyrészt a műhold pozícióinak meghatározásában van néhány méteres pontatlanság. Másrészt a rádióhullámoknak keresztül kell haladni a Föld légkörén, ahol a terjedési sebességük ismeretlen mértékben lecsökken. Megjegyzendő azonban, hogy míg az abszolút pozíció pontatlansága jelentős (tipikusan m), a két mérési időpont közötti relatív elmozdulás már sokkal kisebb hibával rendelkezik (1 perc alatt a hiba kisebb, mint 1 méter). A GPS rendszer pozíció adatai az un. Earth Centered Earth Fixed (ECEF) koordináta-rendszerben vannak értelmezve. Ennek a koordináta-rendszernek a középpontja a Föld geometriai középpontja. A Z tengely megegyezik a Föld 4
6 forgástengelyével és a pozitív irány észak fele van értelmezve. Az X tengely merőleges a Z tengelyre és a Föld 0-ik hosszúsági körének síkjában van. Az ECEF koordinátákból számíthatóak a térképészetben szokásosan használt szélességi, hosszúsági és magassági adatok. Kétfajta szélességi, hosszúsági, magassági információ létezik. Az első a geocentrikus nézőpontot alkalmazza. A szélességi érték: atan2(z ECEF,X ECEF ) és a hosszúsági: atan2(y ECEF,X ECEF ). A második értelmezés a szélesebb körben használt geodetikus értelmezés (WGS84 konvenció). Ez figyelembe veszi a Föld lapultságát. Ezek az adatok szerepelnek a térképeken is. A NED (North-East-Down) koordináta-rendszer definíciójából következik, hogy az itt értelmezett szögekből közvetlenül számítható az ECEF-NED transzformáció. A NED koordináta-rendszer Z tengelye jó közelítéssel a gravitációs vektorral egy irányba mutat. Az X tengely pedig mindig Észak felé mutat. A 2.1.ábra a koordináta-rendszereket összefoglalja össze. A NED keret origója a jármű (vevő) és a forgásellipszoid között a legrövidebb távolságot adó pont a forgásellipszoidon. A North-East sík a forgásellipszoid érintősíkja, Down a forgásellipszoid belsejébe mutató merőleges ábra. ECEF és NED koordináta-rendszerek A forgatás az ECEF és a NED koordináta-rendszerek között a következő képlettel írható le: 5
7 R ECEF,NED = További információ megtalálható [3]-ban. S φ C λ S φ S λ C φ S λ C λ 0 C φ C λ C φ S λ S φ 2.2. Inerciális mérőegységek működése (2.2) Az inerciális mérőegységek kategóriájába a gyorsulás és szögsebességmérő egységek tartoznak. Ezeknek az eszközöknek a közös tulajdonsága, hogy differenciális működésűek, a mozgásállapotnak csak két időpont közötti relatív változását képesek megmérni. Minden esetben a vizsgált objektum koordináta-rendszeréhez rögzített adatokat adják, emiatt nem lehetséges velük a világkoordináta-rendszerben hosszú távon is helyes információt szolgáltatni. Az inerciális szenzorok legnagyobb előnye, hogy általában sokkal gyorsabbak, mint az abszolút információt szolgáltató szenzorok (pl. GPS). További előnyük, hogy rendelkezésre állásukat nem befolyásolja a környezet, ezért a gyakorlatban bármikor elérhetők. Gyorsulásmérő Gyorsulásmérők számos formában előfordulnak a gyakorlatban. A mérési tartományuk terjedhet az m/s 2 -től akár a néhány ezer m/s 2 -is. Méretükben is jelentős változatosságot mutatnak. Léteznek nagy méretű, robusztus kialakítású gyorsulásmérők, de a leggyakrabban a néhány mikrométer nagyságú un. MEMS(Micro Electro Mechanical System) struktúrában kialakított gyorsulásmérő chippekkel találkozunk. Bármilyen legyen is a fizikai kialakítása a gyorsulásmérőnek, a mérési elv mindig ugyanoda vezethető vissza. Az alapelv az, hogy van egy egy-dimenzióban elmozdulni képes m tömegű test, amely a mozgás irányában fel van függesztve egy rugóra. Ha a merőegység a szabad dimenzió irányában gyorsulni kezd, akkor a rugó vagy megnyúl, vagy összenyomódik. A visszaadott érték a rugó nyúltságának a nagysága, mely lineáris kapcsolatban van a szenzort ért gyorsulással. A szenzor szabad dimenziójának irányát nevezzük a szenzor tengelyének. A gyorsulásmérő mérési elvéből következik az, hogy a gravitációs gyorsulást nem méri. Ezért a gravitációs gyorsulás a jelfeldolgozás során külön figyelembe kell venni. Háromdimenziós mérőegység kialakítása úgy képzelhető el, hogy három gyorsulásmérőt elhelyezünk úgy, hogy a szabad dimenziók egymásra merőlegesek legyenek. A továbbiakban csak a MEMS gyorsulásmérőkkel foglalkozunk. Érdemes megvizsgálni, hogy a szenzor által mért adat milyen jellegű hibákat tartalmazhat. A szisztematikus hibaforrások két csoportba oszthatóak. Az első csoport az állandó jellegű hibák. Ezek tipikusan a szenzorok mechanikai felépítéséből 6
8 származnak, és gyakorlatilag a szenzor teljes élettartama alatt állandónak tekinthetők. A háromdimenziós gyorsulásmérő esetében egy ilyen hibaforrás lehet, hogy az egyes szenzorok tengelyei nem tökéletesen merőlegesek egymásra. Mérési eredmények alapján a szenzor erősítése is tekinthető állandó jellegű hibának. A hibaforrások második csoportja a változó hibák. Ezek nem tekinthetők állandónak még egy rövid ideig sem, szerencsére egyéb mérhető mennyiségektől való függésük állandó. Ezen hibák tipikusan ofszet (bias) jellegű hibaként fordulnak elő, melynek a forrása lehet a szenzor tápfeszültségének vagy hőmérsékletének változása. Meg kell említeni még a méréseket terhelő zajt is, mint további nem szisztematikus hibaforrást. Ezeket tipikusan a zaj modelljével jellemezzük és nulla várható értékűnek tekintjük. Szögsebességmérő Hasonlóan a gyorsulásmérőhöz a szögsebességmérő is sok formában fordul elő a gyakorlatban. Leggyakrabban két változattal lehet találkozni. Az első a MEMS kialakítású gyorsulásmérő, melynek jellemzője, hogy olcsó, kis méretű és viszonylag pontatlan. A másik típus az optikai szögsebességmérő, mely jellemzően nagyon drága, a MEMS-hez képest nagy méretű és rendkívül pontos. A továbbiakban itt is a MEMS szenzorokkal foglalkozunk. Mechanikai kialakításban számos változattal találkozunk, de az alapelv itt is mindig ugyanarra vezethető vissza. Adott egy m tömegű test, melyet a sík egy irányában ismert frekvenciával rezegtetünk. Egy síkban rezgő tömeg centripetális és Coriolis jellegű viselkedése, egy ugyanebben a síkban körmozgást végző, pontszerű tömeg viselkedésével analóg módon kezelhető. Ahhoz, hogy a rezgés síkja konstans szögsebességgel forogjon, a szögsebességgel arányos nyomatékra van szükség. Ezt a nyomatékot egy torziós rugó segítségével elfordulássá alakítjuk és ezt méri a szenzor. A szögsebességmérő esetében is célszerű végigtekinteni a hibaforrásokat. Itt is beszélhetünk állandó és változó hibaforrásokról. Az egyes tengelyek nem merőleges volta és az erősítés hiba itt is állandónak tekinthető. Egy érdekes hibaforrás a szögsebességmérővel kapcsolatban a következő. Ha a szögsebességmérőt különböző orientációba állítjuk, akkor a gyorsulás okozta erő is különböző irányból fog hatni rá. Vagyis ennek az erőnek az m tömegű test elmozdulási irányába mutató komponense is különböző lesz. Ez azt jelenti, hogy különböző orientációkban azonos szögsebesség mellett a mérőtest különböző mértékben mozdul el, ami egy ofszet jellegű hibát eredményez. Ez a hibaforrás kezelhető akkor, ha pontosan ismerjük a gyorsulás irányát. Mivel a szükséges kompenzálás nagysága állandónak tekinthető, így a gyorsulás hatása a szögsebességmérőre is az állandó jellegű hibák közé sorolandó. A változó hibaforrások közé itt is a tápfeszültség és a hőmérsékletváltozás okozta ofszet hibákat soroljuk. A hibaforrások kompenzálására kalibrációs algoritmusokat használunk. Ezek az algoritmusok képesek méréssel meghatározni az egyes hibaforrások nagyságát és a hibák eltüntetésére is adnak módszereket. A mérés során használt 7
9 kalibrációs algoritmus leírása megtalálható [2] Állapotbecslés Kalman-szűrővel A vizsgált lineáris rendszer és az állapotbecslő kapcsolata a 2.2. ábrán látható. u ẋ = Ax + Bu y = Cx y ˆx ˆx = F ˆx + Gy + Hu 2.2. ábra. A rendszer és az állapotbecslő Az állapotbecslő algoritmusának meghatározására számos módszer ismert. Amennyiben ismert zajmodelleket tételezünk fel, akkor az optimális megoldást a Kalman-szűrő adja (a becslési hiba várható értéke nulla, kovariancia mátrixa a legkisebb). A Kalman-szűrő felírható folytonos és diszkrét időben is. Mivel a mérés során a mérési adatok diszkrét mérési időpontokban állnak rendelkezésre, ezért itt a diszkrétidejű Kalman-szűrő kerül bemutatásra. Feltételezzük, hogy a k-ik időpontban adott a diszkrét idejű rendszer modelljének A k, B k, C k mátrixai. A mérés során használt rendszermodellek a következő fejezetben kerülnek bemutatásra. A diszkrétidejű Kalman-szűrő a következő rendszerre értelmezhető: x k+1 = A k x k + B k u k + v k (2.3) y k = C k x k + z k (2.4) ahol v k N(0,R v ) és z k N(0,R z ) fehérzajok, ahol az N(µ,Σ) a µ várható értékű, Σ szórású normális eloszlás. R v és R z korrelációs mátrixok definíció szerint a következőképpen értelmezettek: R v = E(vv T ) (2.5) R z = E(zz T ) (2.6) (2.7) ahol az E(x) jelöli az x valószínűségi változó várható értékének képzését. Amennyiben a mátrixok adottak, akkor a Kalman-szűrő algoritmusa két jól elkülöníthető lépésben értelmezhető, az algoritmus levezetése megtalálható [1]-ben: 8
10 Predikció: x k = A kˆx k 1 + Bu k (2.8) M k = A k Σ k 1 A T k + R vk (2.9) G k = M k Ck T ( Ck M k Ck T ) 1 + R zk (2.10) Σ k = M k G k C k M k (2.11) (2.12) Frissítés: ˆx k = x k + G k (y k C k x k ) (2.13) Az algoritmusban használt Σ k a következőképpen van definiálva: Σ k = E((x k ˆx k )(x k ˆx k ) T )) (2.14) Az algoritmus változói közül x 0 és Σ 0 inicializálandó. A (2.14) képlet alapján k = 0 helyettesítéssel Σ 0 becsülhető. A gyakorlatban a Σ 0 = R v0 közelítéssel lehet élni. Az x 0 a kezdeti állapot, amit a vizsgált rendszer analízise alapján lehet meghatározni. A Kalman-szűrő alkalmazható szenzorfúzió megvalósítására is. Ez abban az esetben szükséges, ha a mérési információink két különböző forrásból állnak rendelkezésre, akár különböző mintavételezési idővel. Legegyszerűbb megvalósítás az, ha a rendszermodellt úgy vesszük fel, hogy az egyik szenzor információja legyen az u bemenő jel és a második szenzor adata pedig az y kimenő jel. További elvárás, hogy az y jel mintavételezési frekvenciája ne legyen nagyobb, mint az u jel mintavételi frekvenciája. Ekkor a szenzorfúzió megvalósítható a korábban bemutatott Kalman-szűrő algoritmussal, azzal a kiegészítéssel, hogy ha nincs új információ az y csatornán, akkor (2.13) helyett ˆx k = x k alkalmazandó, azaz formálisan G k = A méréshez használt rendszermodellek A rendszermodellekben használt koordináta-rendszerek a 2.3. ábrán láthatók. Orientációs modell A mérés során az egyszerűség kedvéért azzal a feltételezéssel élünk, hogy az autó vízszintes terepen haladt. Vagyis az X és Y tengely körüli orientáció nullának tekinthető. A Z tengely körüli elfordulást jelöljük ψ-vel. Ekkor az orientáció és a mért szögsebesség között a következő összefüggés áll fenn: ψ = ω Z ω b,z + ω n,z (2.15) ω b,z = ω b,n,z (2.16) 9
11 X Észak X X p s K S Y K A p Y K W(NED) Y Kelet 2.3. ábra. koordináta-rendszerek, K w a világkoordináta-rendszer(ned), K A a járműhöz kapcsolt keret és K S az a koordináta-rendszer, melyben az IMU a mérési eredményeket adja vissza ahol ω a mért szögsebességet jelöli, a b index a szenzor biasére, míg az n index a szenzor zajára utal. A zaj előjele a nulla várható érték miatt tetszőleges lehet. Definiáljuk a rendszer állapotvektorait a következő formában: ( ) x1 x 1 = ψ, x 2 = ω b,z, x = x 2 u = ω Z w 1 = ω n,z, w 2 = ω b,n,z, v = ( w1 w 2 ) Írjuk át az így kapott folytonosidejű rendszert diszkrét időbe elsőrendű Euler közelítéssel, akkor megkapjuk a rendszer a kívánt (2.3) alakú formában. x k+1 = [ 1 T 0 1 ]( ψk ω bk = ) [ T + 0 [ 1 T 0 1 } {{ } A ] [ ] ( T ωn,z,k ω Z,k + T ] [ ] [ T T x k + u 0 k + T } {{ } B ω b,n,z,k ) ] w k } {{ } v k (2.17) Az összefüggés a valódi és a mért orientáció között: ψ m = ψ + ψ n (2.18) 10
12 Az y = ψ m és z = ψ n választással: Megjegyzés y k = [1 0] x k + z k (2.19) }{{} C A (2.15)-ban úgy definiáltuk az orientációt, mint a szögsebesség integrálját. Ez azt jelenti, hogy az orientáció a [ ; ] tartományra képződik le. A GPS mérések alapján az orientációt a [0 ;360 ) tartományban tudjuk meghatározni. A két érték különbségét a Kalman-szűrő a (2.13)-ben képzi. A két tartomány közti ellentmondást kezelni kell ahhoz, hogy ne kapjunk hibás eredményt. Több lehetőség kínálkozik: 1. A GPS adatokat transzformáljuk a [ ; ) tartományra. Ehhez azonban detektálni kell, hogy mikor és milyen irányba lépünk ki a tartományból. Ez a feltétel a gyakorlatban zajos adatoknál csak nagy nehézségekkel valósítható meg. 2. Az integrált szögsebességet kényszerítjük a [0 ;360 ) tartományra a Kalman-szűrő belsejében. Ehhez x állandó vizsgálatára van szükség. A mérés során a problémát a két módszer egyikével kezelni kell. Pozíció modell A pozíció becslése során is feltételezzük a vízszintes mozgást, vagyis csak az X- Y síkot vizsgáljuk. További egyszerűsítés érdekéden feltételezzük, hogy az IMU koordináta-rendszere megegyezik az autó koordináta-rendszerével. Ugyanis ellenkező esetben az autó gyorsulására hatással lenne az autó szöggyorsulása is. Ezáltal elkerüljük, a szöggyorsulás becslésének nehézségeit. A pozíció és a gyorsulás között a következő összefüggés írható fel: ν = Rot(ψ)a m a b + a n (2.20) ȧ b = a b,n (2.21) ṗ = ν + ν n (2.22) p m = p + p n (2.23) ahol a m a mért gyorsulás, ν az autó sebességvektora az inerciarendszer (közelítőleg a NED) bázisában kifejezve, p az autó becsült pozíciója, p m az autó GPS által mért pozíciója a b és n indexek továbbra is a bias-ra és a zajra utalnak. Rot(ψ) a Z tengely körüli forgatás mátrixa: [ ] Cψ S Rot(ψ) = ψ (2.24) S ψ C ψ 11
13 Az állapotválasztás legyen a következő: ν a n x = a b p, w = a b,n ν n, u = Rot(ψ)a m, y = p m, z = p n Euler közelítést használva a diszkrétidejű modell: x k+1 = I T I 0 0 I 0 x k + T I 0 I } {{ } A y k = [0 0 I] } {{ } C ahol I az 2x2-es egységmátrix. T I 0 0 } {{ } B x k + z k (2.26) u k + Tw k }{{} v k (2.25) 12
14 3. fejezet A mérés menete A mérési feladatok a mérés során használt adatok specifikációja után következnek Mérés során használt adatformátumok A kiindulási adatok a start_data.mat fájlban találhatók. Ez tartalmazza a GPS és IMU mérési adatait. A két adathalmaz két külön tömbben található. A tömbök minden egyes oszlopa egy-egy különböző mérési időponthoz tartozik. A GPS adat 4 sort tartalmaz. Az első sorban a GPS idő található. A másodiktól a negyedik sorokban a mért pozíció (X,Y,Z) ECEF koordináta-rendszerben. Az IMU adathalmaz 7 sorból áll. Az első sor a GPS időhöz szinkronizált idő. Figyelem! A szinkronizáció másodpercenként történik, két szinkronizáció között órajelcsúszás léphet fel. A másodiktól a negyedik sorig a gyorsulásmérő adatai vannak eltárolva (X,Y,Z sorrendben). A mértékegysége m/s 2 -ben értendő. Az utolsó három sor a szögsebességmérő adatait (ϕ,ϑ,ψ sorrendben) tartalmazza, mértékegysége fok/s. Az inerciális adatok szenzor koordináta-rendszerben vannak megadva. A mérés során azzal a közelítéssel élünk, hogy a szenzor koordináta-rendszer megegyezik az autó koordináta-rendszerével. A mérés során segítségként rendelkezésre áll a Kalman-szűrőt megvalósító függvény, melynek a paraméterezése a következő: [x,s]=kalman_filter(a,b,c,rv,rz,u,y,x_0,s_0,new_value): A,B,C: A becsülendő diszkrét idejű rendszer mátrixai. Rv: Az állapotzaj kovariancia mátrixa. Rz: A mérési zaj kovariancia mátrixa. u: A rendszer bemenetén mért adatok. y: A rendszer kimenetén mért adatok. x_0: Az állapotbecslő kezdő állapota. S_0: A kezdőállapot zajának kovariancia mátrixa. 13
15 new_value: Új kimeneti adatot jelző tömb (ahol 1-es áll, ott érkezett új adat) S: Az utoljára számított Σ mátrix. x: A becsült állapotokat tartalmazó tömb. A függvénnyel kapcsolatos elvárások: Az u, y, new_value változók tartalmazzanak azonos számú oszlopot. Megjegyzés: A függvény egy végrehajtása alatt azonos A,B,C,Rv,Rz mátrixokkal számol. Viszont a visszaadott értékek között szerepel az aktuális Σ, ezért lehetőség van a függvény rekurzív hívására és a hívások között a rendszermátrixok és kovarianciamátrixok megváltoztatására Mérési feladatok 1. feladat - GPS adatok transzformációja NED koordináta-rendszerbe Transzformálja az ECEF koordináta-rendszerben adott mért pozíció adatokat NED koordináta-rendszerbe. Segítség: a mérés a hosszúsági, szélességi fokon történt. Ábrázolja a kapott eredményeket. 2. feladat - Sebesség, orientáció, gyorsulás számítás A pozíció információból számítsa ki minden időpillanatra a sebesség és a gyorsulás vektorát. A sebesség vektorból számítsa ki és ábrázolja a sebesség nagyságát és az északi iránnyal bezárt szögét. Az orientáció változzon a jobb-forgásszabály szerint. A számítások során elég csak két dimenzióban, a NED koordinátarendszer X-Y síkjában dolgozni. 3. feladat - IMU, GPS szinkronizáció Szinkronizálja a GPS és IMU adatait az időinformációk alapján. Vigyázat, a mérések nem feltétlenül azonos időpillanatban kezdődtek. Hozzon létre egy új vektort, ami megegyezik a szinkronizált adathalmaz hosszával és 1-est tartalmaz, ha az adott pillanatban új adat érkezett a GPS-től, különben legyen feladat - Kalman-szűrő készítése orientáció becslésre Hajtson végre Kalman-szűrést az orientáció információra. Használja a GPS adatokból számított orientációt és a szögsebességmérő adatainak Z komponensét. Ábrázolja az eredményeket. 5. feladat - Kalman-szűrő készítése pozíció becslésre Az orientáció információ alapján határozza meg minden időpillanatra a forgatást NED koordináta-rendszer és az autó koordináta-rendszere között. Transzformálja a gyorsulást NED koordináta-rendszerbe. A GPS pozíció és a transzformált gyorsulás alapján végezzen Kalman-szűrést a pozíció meghatározásához. Ábrázolja az eredményeket. 14
16 Irodalomjegyzék [1] Lantos Béla, Irányítási Rendszerek Elmélete és Tervezése II., Akadémiai Kiadó, ISBN [2] Kis László, Lantos Béla, Szenzorfúzió alkalmazása beltéri autonóm négyrotoros helikopteren Hadmérnök 4. évf. 4. szám pp (2009)( [3] Grewal,Weill,Andrews, Global Positioning Systems, Inertial Navigation and Integration, Wiley, 2007, ISBN
Beltéri autonóm négyrotoros helikopter szabályozó rendszerének kifejlesztése és hardware-in-the-loop tesztelése
Beltéri autonóm négyrotoros helikopter szabályozó rendszerének kifejlesztése és hardware-in-the-loop tesztelése Regula Gergely, Lantos Béla BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar Irányítástechnika és
RészletesebbenMozgásmodellezés. Lukovszki Csaba. Navigációs és helyalapú szolgáltatások és alkalmazások (VITMMA07)
TÁVKÖZLÉSI ÉS MÉDIAINFORMATIKAI TANSZÉK () BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM (BME) Mozgásmodellezés Lukovszki Csaba Áttekintés» Probléma felvázolása» Szabadsági fokok» Diszkretizált» Hibát
RészletesebbenMozgó jármű helyzetének és tájolásának meghatározása alacsony árú GNSS és inerciális érzékelők szoros csatolású integrációjával
Mozgó jármű helyzetének és tájolásának meghatározása alacsony árú GNSS és inerciális érzékelők szoros csatolású integrációjával Farkas Márton Rédey István Geodéziai Szeminárium 2019. április 2. Áttekintés
RészletesebbenMit nevezünk nehézségi erőnek?
Mit nevezünk nehézségi erőnek? Azt az erőt, amelynek hatására a szabadon eső testek g (gravitációs) gyorsulással esnek a vonzó test centruma felé, nevezzük nehézségi erőnek. F neh = m g Mi a súly? Azt
RészletesebbenRobotika. Relatív helymeghatározás Odometria
Robotika Relatív helymeghatározás Odometria Differenciális hajtás c m =πd n /nc e c m D n C e n = hány mm-t tesz meg a robot egy jeladó impulzusra = névleges kerék átmérő = jeladó fölbontása (impulzus/ford.)
RészletesebbenTömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások
2. gyakorlat 1. Feladatok a kinematika tárgyköréből Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások 1.1. Feladat: Mekkora az átlagsebessége annak pontnak, amely mozgásának első szakaszában v 1 sebességgel
RészletesebbenBAGME11NNF Munkavédelmi mérnökasszisztens Galla Jánosné, 2011.
BAGME11NNF Munkavédelmi mérnökasszisztens Galla Jánosné, 2011. 1 Mérési hibák súlya és szerepe a mérési eredményben A mérési hibák csoportosítása A hiba rendűsége Mérési bizonytalanság Standard és kiterjesztett
RészletesebbenInfobionika ROBOTIKA. X. Előadás. Robot manipulátorok II. Direkt és inverz kinematika. Készült a HEFOP P /1.0 projekt keretében
Infobionika ROBOTIKA X. Előadás Robot manipulátorok II. Direkt és inverz kinematika Készült a HEFOP-3.3.1-P.-2004-06-0018/1.0 projekt keretében Tartalom Direkt kinematikai probléma Denavit-Hartenberg konvenció
RészletesebbenA II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása
Nyomaték (x 0 Nm) O k t a t á si Hivatal A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása./ A mágnes-gyűrűket a feladatban meghatározott sorrendbe és helyre rögzítve az alábbi táblázatban feltüntetett
RészletesebbenMérési hibák 2006.10.04. 1
Mérési hibák 2006.10.04. 1 Mérés jel- és rendszerelméleti modellje Mérési hibák_labor/2 Mérési hibák mérési hiba: a meghatározandó értékre a mérés során kapott eredmény és ideális értéke közötti különbség
RészletesebbenSZENZORFÚZIÓS ELJÁRÁSOK KIDOLGOZÁSA AUTONÓM JÁRMŰVEK PÁLYAKÖVETÉSÉRE ÉS IRÁNYÍTÁSÁRA
infokommunikációs technológiák SZENZORFÚZIÓS ELJÁRÁSOK KIDOLGOZÁSA AUTONÓM JÁRMŰVEK PÁLYAKÖVETÉSÉRE ÉS IRÁNYÍTÁSÁRA BEVEZETŐ A KUTATÁS CÉLJA Autonóm járművek és robotok esetén elsődleges feladat a robotok
RészletesebbenMechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések
Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések 1. Melyek a rezgőmozgást jellemző fizikai mennyiségek?. Egy rezgés során mely helyzetekben maximális a sebesség, és mikor a gyorsulás? 3. Milyen
RészletesebbenKinematika szeptember Vonatkoztatási rendszerek, koordinátarendszerek
Kinematika 2014. szeptember 28. 1. Vonatkoztatási rendszerek, koordinátarendszerek 1.1. Vonatkoztatási rendszerek A test mozgásának leírása kezdetén ki kell választani azt a viszonyítási rendszert, amelyből
RészletesebbenA mérés. A mérés célja a mérendő mennyiség valódi értékének meghatározása. Ez a valóságban azt jelenti, hogy erre kell
A mérés A mérés célja a mérendő mennyiség valódi értékének meghatározása. Ez a valóságban azt jelenti, hogy erre kell törekedni, minél közelebb kerülni a mérés során a valós mennyiség megismeréséhez. Mérési
RészletesebbenGépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika ZH, október 10.. CHFMAX. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)
1. 2. 3. Mondat E1 E2 Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika ZH, 2017. október 10.. CHFMAX NÉV: Neptun kód: Aláírás: g=10 m/s 2 Előadó: Márkus / Varga Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont) 1) Az l hosszúságú
RészletesebbenMÉRÉSI EREDMÉNYEK PONTOSSÁGA, A HIBASZÁMÍTÁS ELEMEI
MÉRÉSI EREDMÉYEK POTOSSÁGA, A HIBASZÁMÍTÁS ELEMEI. A mérési eredmény megadása A mérés során kapott értékek eltérnek a mérendő fizikai mennyiség valódi értékétől. Alapvetően kétféle mérési hibát különböztetünk
RészletesebbenInfobionika ROBOTIKA. XI. Előadás. Robot manipulátorok III. Differenciális kinematika. Készült a HEFOP P /1.0 projekt keretében
Infobionika ROBOTIKA XI. Előadás Robot manipulátorok III. Differenciális kinematika Készült a HEFOP-3.3.1-P.-2004-06-0018/1.0 projekt keretében Tartalom A forgatási mátrix időbeli deriváltja A geometriai
RészletesebbenA mechanika alapjai. A pontszerű testek dinamikája
A mechanika alapjai A pontszerű testek dinamikája Horváth András SZE, Fizika Tsz. v 0.6 1 / 26 alapi Bevezetés Newton I. Newton II. Newton III. Newton IV. alapi 2 / 26 Bevezetés alapi Bevezetés Newton
RészletesebbenOsztályozó, javító vizsga 9. évfolyam gimnázium. Írásbeli vizsgarész ELSŐ RÉSZ
Írásbeli vizsgarész ELSŐ RÉSZ 1. Egy téglalap alakú háztömb egyik sarkából elindulva 80 m, 150 m, 80 m utat tettünk meg az egyes házoldalak mentén, míg a szomszédos sarokig értünk. Mekkora az elmozdulásunk?
RészletesebbenRobotok inverz geometriája
Robotok inverz geometriája. A gyakorlat célja Inverz geometriai feladatot megvalósító függvények implementálása. A megvalósított függvénycsomag tesztelése egy kétszabadságfokú kar előírt végberendezés
RészletesebbenA végeselem módszer alapjai. 2. Alapvető elemtípusok
A végeselem módszer alapjai Előadás jegyzet Dr. Goda Tibor 2. Alapvető elemtípusok - A 3D-s szerkezeteket vagy szerkezeti elemeket gyakran egyszerűsített formában modellezzük rúd, gerenda, 2D-s elemek,
RészletesebbenMatematikai geodéziai számítások 6.
Matematikai geodéziai számítások 6. Lineáris regresszió számítás elektronikus távmérőkre Dr. Bácsatyai, László Matematikai geodéziai számítások 6.: Lineáris regresszió számítás elektronikus távmérőkre
Részletesebben1. Feladatok a dinamika tárgyköréből
1. Feladatok a dinamika tárgyköréből Newton három törvénye 1.1. Feladat: Három azonos m tömegű gyöngyszemet fonálra fűzünk, egymástól kis távolságokban a fonálhoz rögzítünk, és az elhanyagolható tömegű
RészletesebbenFüggvények Megoldások
Függvények Megoldások ) Az ábrán egy ; intervallumon értelmezett függvény grafikonja látható. Válassza ki a felsoroltakból a függvény hozzárendelési szabályát! a) x x b) x x + c) x ( x + ) b) Az x függvény
Részletesebben"Flat" rendszerek. definíciók, példák, alkalmazások
"Flat" rendszerek definíciók, példák, alkalmazások Hangos Katalin, Szederkényi Gábor szeder@scl.sztaki.hu, hangos@scl.sztaki.hu 2006. október 18. flatness - p. 1/26 FLAT RENDSZEREK: Elméleti alapok 2006.
RészletesebbenMechanika Kinematika. - Kinematikára: a testek mozgását tanulmányozza anélkül, hogy figyelembe venné a kiváltó
Mechanika Kinematika A mechanika a fizika része mely a testek mozgásával és egyensúlyával foglalkozik. A klasszikus mechanika, mely a fénysebességnél sokkal kisebb sebességű testekre vonatkozik, feloszlik:
RészletesebbenMATEMATIKA HETI 5 ÓRA
EURÓPAI ÉRETTSÉGI 2008 MATEMATIKA HETI 5 ÓRA IDŐPONT : 2008. június 5 (reggel) A VIZSGA IDŐTARTAMA: 4 óra (240 perc) MEGENGEDETT ESZKÖZÖK: Európai képletgyűjtemény Nem programozható, nem grafikus számológép
Részletesebben4. Lokalizáció Magyar Attila
4. Lokalizáció Magyar Attila Pannon Egyetem Műszaki Informatikai Kar Villamosmérnöki és Információs Rendszerek Tanszék magyar.attila@virt.uni-pannon.hu 2011. szeptember 23. 4. Lokalizáció 2 4. Tartalom
RészletesebbenA mérések általános és alapvető metrológiai fogalmai és definíciói. Mérések, mérési eredmények, mérési bizonytalanság. mérés. mérési elv
Mérések, mérési eredmények, mérési bizonytalanság A mérések általános és alapvető metrológiai fogalmai és definíciói mérés Műveletek összessége, amelyek célja egy mennyiség értékének meghatározása. mérési
RészletesebbenMatematika 11 Koordináta geometria. matematika és fizika szakos középiskolai tanár. > o < szeptember 27.
Matematika 11 Koordináta geometria Juhász László matematika és fizika szakos középiskolai tanár > o < 2015. szeptember 27. copyright: c Juhász László Ennek a könyvnek a használatát szerzői jog védi. A
RészletesebbenBevezetés az állapottér-elméletbe Dinamikus rendszerek állapottér reprezentációi
Tartalom Bevezetés az állapottér-elméletbe Irányítható alak Megfigyelhetőségi alak Diagonális alak Állapottér transzformáció 2018 1 A szabályozáselmélet klasszikus, BODE, NICHOLS, NYQUIST nevéhez kötődő,
RészletesebbenPélda: Háromszög síkidom másodrendű nyomatékainak számítása
Példa: Háromszög síkidom másodrendű nyomatékainak számítása Készítette: Dr. Kossa Attila kossa@mm.bme.hu) BME, Műszaki Mechanikai Tanszék. február 6. Határozzuk meg az alábbi ábrán látható derékszögű háromszög
RészletesebbenQ 1 D Q 2 (D x) 2 (1.1)
. Gyakorlat 4B-9 Két pontszerű töltés az x tengelyen a következőképpen helyezkedik el: egy 3 µc töltés az origóban, és egy + µc töltés az x =, 5 m koordinátájú pontban van. Keressük meg azt a helyet, ahol
RészletesebbenSzámítógépvezérelt irányítás és szabályozás elmélete (Bevezetés a rendszer- és irányításelméletbe, Computer Controlled Systems) 8.
Számítógépvezérelt irányítás és szabályozás elmélete (Bevezetés a rendszer- és irányításelméletbe, Computer Controlled Systems) 8. előadás Szederkényi Gábor Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs
RészletesebbenNGB_IN040_1 SZIMULÁCIÓS TECHNIKÁK dr. Pozna Claudio Radu, Horváth Ernő
SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM Műszaki Tudományi Kar Informatika Tanszék BSC FOKOZATÚ MÉRNÖK INFORMATIKUS SZAK NGB_IN040_1 SZIMULÁCIÓS TECHNIKÁK dr. Pozna Claudio Radu, Horváth Ernő Fejlesztői dokumentáció GROUP#6
Részletesebbenazonos sikban fekszik. A vezetőhurok ellenállása 2 Ω. Számítsuk ki a hurok teljes 4.1. ábra ábra
4. Gyakorlat 31B-9 A 31-15 ábrán látható, téglalap alakú vezetőhurok és a hosszúságú, egyenes vezető azonos sikban fekszik. A vezetőhurok ellenállása 2 Ω. Számítsuk ki a hurok teljes 4.1. ábra. 31-15 ábra
RészletesebbenMatematika (mesterképzés)
Matematika (mesterképzés) Környezet- és Településmérnököknek Debreceni Egyetem Műszaki Kar, Műszaki Alaptárgyi Tanszék Vinczéné Varga A. Környezet- és Településmérnököknek 2016/2017/I 1 / 29 Lineáris tér,
RészletesebbenKéplet levezetése :F=m a = m Δv/Δt = ΔI/Δt
Lendület, lendületmegmaradás Ugyanakkora sebességgel mozgó test, tárgy nagyobb erőhatást fejt ki ütközéskor, és csak nagyobb erővel fékezhető, ha nagyobb a tömege. A tömeg és a sebesség együtt jellemezheti
RészletesebbenMatematikai geodéziai számítások 6.
Nyugat-magyarországi Egyetem Geoinformatikai Kara Dr. Bácsatyai László Matematikai geodéziai számítások 6. MGS6 modul Lineáris regresszió számítás elektronikus távmérőkre SZÉKESFEHÉRVÁR 2010 Jelen szellemi
Részletesebben1. ábra. 24B-19 feladat
. gyakorlat.. Feladat: (HN 4B-9) A +Q töltés egy hosszúságú egyenes szakasz mentén oszlik el egyenletesen (ld.. ábra.). Számítsuk ki az E elektromos térerősséget a vonal. ábra. 4B-9 feladat irányában lévő,
Részletesebbenb) Ábrázolja ugyanabban a koordinátarendszerben a g függvényt! (2 pont) c) Oldja meg az ( x ) 2
1) Az ábrán egy ; intervallumon értelmezett függvény grafikonja látható. Válassza ki a felsoroltakból a függvény hozzárendelési szabályát! a) b) c) ( ) ) Határozza meg az 1. feladatban megadott, ; intervallumon
RészletesebbenMérési adatok illesztése, korreláció, regresszió
Mérési adatok illesztése, korreláció, regresszió Korreláció, regresszió Két változó mennyiség közötti kapcsolatot vizsgálunk. Kérdés: van-e kapcsolat két, ugyanabban az egyénben, állatban, kísérleti mintában,
Részletesebben(Forrás:
Döntő 2017. február 18. Feladat: Okos autó Ma már sok autóba helyezhető olyan speciális eszköz létezik, amely "a gépjármű szabványos diagnosztikai portjára csatlakozik, majd egy felhő alapú informatikai
RészletesebbenMéréselmélet és mérőrendszerek
Méréselmélet és mérőrendszerek 6. ELŐADÁS KÉSZÍTETTE: DR. FÜVESI VIKTOR 2016. 10. Mai témáink o A hiba fogalma o Méréshatár és mérési tartomány M é r é s i h i b a o A hiba megadása o A hiba eredete o
Részletesebben1. gyakorlat. Egyenletes és egyenletesen változó mozgás. 1. példa
1. gyakorlat Egyenletes és egyenletesen változó mozgás egyenletes mozgás egyenletesen változó mozgás gyorsulás a = 0 a(t) = a = állandó sebesség v(t) = v = állandó v(t) = v(0) + a t pályakoordináta s(t)
RészletesebbenMATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉPSZINT Függvények
MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉPSZINT Függvények A szürkített hátterű feladatrészek nem tartoznak az érintett témakörhöz, azonban szolgálhatnak fontos információval az érintett feladatrészek megoldásához!
RészletesebbenKÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS
KÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS 1 EGYENLETES KÖRMOZGÁS Pálya kör Út ív Definíció: Test körpályán azonos irányban haladva azonos időközönként egyenlő íveket tesz meg. Periodikus mozgás 2 PERIODICITÁS
RészletesebbenMECHANIKA I. /Statika/ 1. előadás SZIE-YMM 1. Bevezetés épületek, építmények fizikai hatások, köztük erőhatások részleges vagy teljes tönkremenetel használhatatlanná válás anyagi kár, emberáldozat 1 Cél:
RészletesebbenA Hamilton-Jacobi-egyenlet
A Hamilton-Jacobi-egyenlet Ha sikerül olyan kanonikus transzformációt találnunk, amely a Hamilton-függvényt zérusra transzformálja akkor valamennyi új koordináta és impulzus állandó lesz: H 0 Q k = H P
RészletesebbenA +Q töltés egy L hosszúságú egyenes szakasz mentén oszlik el egyenletesen (ld ábra ábra
. Gyakorlat 4B-9 A +Q töltés egy L hosszúságú egyenes szakasz mentén oszlik el egyenletesen (ld. 4-6 ábra.). Számítsuk ki az E elektromos térerősséget a vonal irányában lévő, annak.. ábra. 4-6 ábra végpontjától
RészletesebbenMechanika I-II. Példatár
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Műszaki Mechanika Tanszék Mechanika I-II. Példatár 2012. május 24. Előszó A példatár célja, hogy támogassa a mechanika I. és mechanika II. tárgy oktatását
RészletesebbenÁLTALÁNOS JÁRMŰGÉPTAN
ÁLTALÁNOS JÁRMŰGÉPTAN ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK 3. GÉPEK MECHANIKAI FOLYAMATAI 1. Definiálja a térbeli pont helyvektorát! r helyvektor előáll ortogonális (a 3 tengely egymásra merőleges) koordinátarendszer koordinátairányú
RészletesebbenJelek és rendszerek MEMO_03. Pletl. Belépő jelek. Jelek deriváltja MEMO_03
Jelek és rendszerek MEMO_03 Belépő jelek Jelek deriváltja MEMO_03 1 Jelek és rendszerek MEMO_03 8.ábra. MEMO_03 2 Jelek és rendszerek MEMO_03 9.ábra. MEMO_03 3 Ha a jelet méréssel kapjuk, akkor a jel következő
RészletesebbenA LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN
A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN Egy testre ható erő a más testekkel való kölcsönhatás mértékére jellemző fizikai mennyiség. A légkörben ható erők Külső erők: A Föld tömegéből következő
RészletesebbenMechanika - Versenyfeladatok
Mechanika - Versenyfeladatok 1. A mellékelt ábrán látható egy jobbmenetű csavar és egy villáskulcs. A kulcsra ható F erővektor nyomatékot fejt ki a csavar forgatása céljából. Az erő támadópontja és az
RészletesebbenSZENZORFÚZIÓ ALKALMAZÁSA BELTÉRI AUTONÓM NÉGYROTOROS HELIKOPTEREN
IV. Évfolyam 4. szám - 2009. december Kis László lkis@iit.bme.hu Lantos Béla lantos@iit.bme.hu SZENZORFÚZIÓ ALKALMAZÁSA BELÉRI AUONÓM NÉGYROOROS HELIKOPEREN Absztrakt A cikk egy beltéri repülésre alkalmas
RészletesebbenRobotika. Kinematika. Magyar Attila
Robotika Kinematika Magyar Attila amagyar@almos.vein.hu Miről lesz szó? Bevezetés Merev test pozíciója és orientációja Rotáció Euler szögek Homogén transzformációk Direkt kinematika Nyílt kinematikai lánc
RészletesebbenMATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények
MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények A szürkített hátterű feladatrészek nem tartoznak az érintett témakörhöz, azonban szolgálhatnak fontos információval az érintett feladatrészek
RészletesebbenKOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.
KOVÁCS BÉLA MATEmATIkA I 6 VI KOmPLEX SZÁmOk 1 A komplex SZÁmOk HALmAZA A komplex számok olyan halmazt alkotnak amelyekben elvégezhető az összeadás és a szorzás azaz két komplex szám összege és szorzata
RészletesebbenTartalom. 1. Állapotegyenletek megoldása 2. Állapot visszacsatolás (pólusallokáció)
Tartalom 1. Állapotegyenletek megoldása 2. Állapot visszacsatolás (pólusallokáció) 2015 1 Állapotgyenletek megoldása Tekintsük az ẋ(t) = ax(t), x(0) = 1 differenciálegyenletet. Ismert, hogy a megoldás
RészletesebbenNéhány fontosabb folytonosidejű jel
Jelek és rendszerek MEMO_2 Néhány fontosabb folytonosidejű jel Ugrásfüggvény Bármely választással: Egységugrás vagy Heaviside-féle függvény Ideális kapcsoló. Signum függvény, előjel függvény. MEMO_2 1
RészletesebbenFizika alapok. Az előadás témája
Az előadás témája Körmozgás jellemzőinek értelmezése Általános megoldási módszer egyenletes körmozgásnál egy feladaton keresztül Testek mozgásának vizsgálata nem inerciarendszerhez képest Centripetális
Részletesebben2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:
2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: 2008. 09. 24. Leadás dátuma: 2008. 10. 01. 1 1. Mérések ismertetése Az 1. ábrán látható összeállításban
RészletesebbenPÉLDÁK ERŐTÖRVÉNYEKRE
PÉLÁ ERŐTÖRVÉNYERE Szabad erők: erőtörvénnyel megadhatók, általában nem függenek a test mozgásállapotától (sebességtől, gyorsulástól) Példák: nehézségi erő, súrlódási erők, rugalmas erők, felhajtóerők,
Részletesebben1. előadás. Lineáris algebra numerikus módszerei. Hibaszámítás Számábrázolás Kerekítés, levágás Klasszikus hibaanalízis Abszolút hiba Relatív hiba
Hibaforrások Hiba A feladatok megoldása során különféle hibaforrásokkal találkozunk: Modellhiba, amikor a valóságnak egy közelítését használjuk a feladat matematikai alakjának felírásához. (Pl. egy fizikai
RészletesebbenMechanika. Kinematika
Mechanika Kinematika Alapfogalmak Anyagi pont Vonatkoztatási és koordináta rendszer Pálya, út, elmozdulás, Vektormennyiségek: elmozdulásvektor Helyvektor fogalma Sebesség Mozgások csoportosítása A mozgásokat
RészletesebbenTranszformációk. Grafikus játékok fejlesztése Szécsi László 2013.02.26. t05-transform
Transzformációk Grafikus játékok fejlesztése Szécsi László 2013.02.26. t05-transform Koordinátarendszerek: modelltér Koordinátarendszerek: világtér Koordinátarendszerek: kameratér up right z eye ahead
RészletesebbenMarkerek jól felismerhetőek, elkülöníthetők a környezettől Korlátos hiba
1. Ismertesse a relatív és abszolút pozíciómegatározás tulajdonságait, és lehetőségeit. Mit jelent a dead reckoning, és mi az odometria? Milyen hibalehetőségekre kell számítanunk odometria alkalmazásakor?
RészletesebbenMatematikai geodéziai számítások 5.
Matematikai geodéziai számítások 5 Hibaterjedési feladatok Dr Bácsatyai László Matematikai geodéziai számítások 5: Hibaterjedési feladatok Dr Bácsatyai László Lektor: Dr Benedek Judit Ez a modul a TÁMOP
Részletesebben2014/2015. tavaszi félév
Hajder L. és Valasek G. hajder.levente@sztaki.mta.hu Eötvös Loránd Tudományegyetem Informatikai Kar 2014/2015. tavaszi félév Tartalom Geometria modellezés 1 Geometria modellezés 2 Geometria modellezés
Részletesebben9. Laboratóriumi gyakorlat NYOMÁSÉRZÉKELŐK
9. Laboratóriumi gyakorlat NYOMÁSÉRZÉKELŐK 1.A gyakorlat célja Az MPX12DP piezorezisztiv differenciális nyomásérzékelő tanulmányozása. A nyomás feszültség p=f(u) karakterisztika megrajzolása. 2. Elméleti
RészletesebbenA mérési eredmény megadása
A mérési eredmény megadása A mérés során kapott értékek eltérnek a mérendő fizikai mennyiség valódi értékétől. Alapvetően kétféle mérési hibát különböztetünk meg: a determinisztikus és a véletlenszerű
RészletesebbenMatematika A2 vizsga mgeoldása június 4.
Matematika A vizsga mgeoldása 03. június.. (a (3 pont Definiálja az f(x, y függvény határértékét az (x 0, y 0 helyen! Megoldás: Legyen D R, f : D R. Legyen az f(x, y függvény értelmezve az (x 0, y 0 pont
Részletesebben8. Laboratóriumi gyakorlat INKREMENTÁLIS ADÓ
8. Laboratóriumi gyakorlat INKREMENTÁLIS ADÓ 1. A gyakorlat célja: Az inkrementális adók működésének megismerése. Számítások és szoftverfejlesztés az inkrementális adók katalógusadatainak feldolgozására
RészletesebbenKépfeldolgozás. 1. el adás. A képfeldolgozás m veletei. Mechatronikai mérnök szak BME, 2008
Képfeldolgozás 1. el adás. A képfeldolgozás m veletei Mechatronikai mérnök szak BME, 2008 1 / 61 Alapfogalmak transzformációk Deníció Deníció Geometriai korrekciókra akkor van szükség, ha a képr l valódi
RészletesebbenA mérés problémája a pedagógiában. Dr. Nyéki Lajos 2015
A mérés problémája a pedagógiában Dr. Nyéki Lajos 2015 A mérés fogalma Mérésen olyan tevékenységet értünk, amelynek eredményeként a vizsgált jelenség számszerűen jellemezhetővé, más hasonló jelenségekkel
RészletesebbenA LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN
A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN Egy testre ható erő, a más testekkel való kölcsönhatás mértékére jellemző fizikai mennyiség. A légkörben ható erők Külső erők: A Föld tömegéből következő
Részletesebbenx = cos αx sin αy y = sin αx + cos αy 2. Mi a X/Y/Z tengely körüli forgatás transzformációs mátrixa 3D-ben?
. Mi az (x, y) koordinátákkal megadott pont elforgatás uténi két koordinátája, ha α szöggel forgatunk az origó körül? x = cos αx sin αy y = sin αx + cos αy 2. Mi a X/Y/Z tengely körüli forgatás transzformációs
RészletesebbenPélda: Tartó lehajlásfüggvényének meghatározása végeselemes módszer segítségével
Példa: Tartó lehajlásfüggvényének meghatározása végeselemes módszer segítségével Készítette: Dr. Kossa Attila (kossa@mm.bme.hu) BME, Műszaki Mechanikai Tanszék 213. október 8. Javítva: 213.1.13. Határozzuk
RészletesebbenA LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN
A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN Egy testre ható erő, a más testekkel való kölcsönhatás mértékére jellemző fizikai mennyiség. A légkörben ható erők Külső erők: A Föld tömegéből következő
RészletesebbenKeresztmetszet másodrendű nyomatékainak meghatározása
BUDAPEST MŰSZAK ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNY EGYETEM Keresztmetszet másodrendű nyomatékainak meghatározása Segédlet a Szilárdságtan c tárgy házi feladatához Készítette: Lehotzky Dávid Budapest, 205 február 28 ábra
RészletesebbenFelügyelt önálló tanulás - Analízis III.
Felügyelt önálló tanulás - Analízis III Kormos Máté Differenciálható sokaságok Sokaságok Röviden, sokaságoknak nevezzük azokat az objektumokat, amelyek egy n dimenziós térben lokálisan k dimenziósak Definíció:
RészletesebbenMérnöki alapok 2. előadás
Mérnöki alapok. előadás Készítette: dr. Váradi Sándor Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék 1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3. D ép. 334. Tel:
RészletesebbenA maximum likelihood becslésről
A maximum likelihood becslésről Definíció Parametrikus becsléssel foglalkozunk. Adott egy modell, mellyel elképzeléseink szerint jól leírható a meghatározni kívánt rendszer. (A modell típusának és rendszámának
RészletesebbenFEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI
FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI statisztika 4 IV. MINTA, ALAPsTATIsZTIKÁK 1. MATEMATIKAI statisztika A matematikai statisztika alapfeladatát nagy általánosságban a következőképpen
Részletesebben6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnöktanár)
SZÉHNYI ISTVÁN GYT LKLZOTT HNIK TNSZÉK 6. HNIK-STTIK GYKORLT (kidolgozta: Triesz Péter egy. ts.; Tarnai Gábor mérnöktanár) Négy erő egyensúlya ulmann-szerkesztés Ritter-számítás 6.. Példa gy létrát egy
RészletesebbenFEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI
FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI statisztika 10 X. SZIMULÁCIÓ 1. VÉLETLEN számok A véletlen számok fontos szerepet játszanak a véletlen helyzetek generálásában (pénzérme, dobókocka,
RészletesebbenGauss-Jordan módszer Legkisebb négyzetek módszere, egyenes LNM, polinom LNM, függvény. Lineáris algebra numerikus módszerei
A Gauss-Jordan elimináció, mátrixinvertálás Gauss-Jordan módszer Ugyanazzal a technikával, mint ahogy a k-adik oszlopban az a kk alatti elemeket kinulláztuk, a fölötte lévő elemeket is zérussá lehet tenni.
Részletesebben3. Az alábbi adatsor egy rugó hosszát ábrázolja a rá ható húzóerő függvényében:
1. A mellékelt táblázat a Naphoz legközelebbi 4 bolygó keringési időit és pályagörbéik félnagytengelyeinek hosszát (a) mutatja. (A félnagytengelyek Nap- Föld távolságegységben vannak megadva.) a) Ábrázolja
RészletesebbenIrányításelmélet és technika II.
Irányításelmélet és technika II. Legkisebb négyzetek módszere Magyar Attila Pannon Egyetem Műszaki Informatikai Kar Villamosmérnöki és Információs Rendszerek Tanszék amagyar@almos.vein.hu 200 november
RészletesebbenFizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK február 13.
Fizika Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK 017. február 13. A lejtő mint kényszer A lejtő egy ún. egyszerű gép. A következő problémában először a lejtőt rögzítjük, és egy m tömegű test súrlódás nélkül lecsúszik
RészletesebbenMérések állítható hajlásszögű lejtőn
A mérés célkitűzései: A lejtőn lévő testek egyensúlyának vizsgálata, erők komponensekre bontása. Eszközszükséglet: állítható hajlásszögű lejtő különböző fahasábok kiskocsi erőmérő 20 g-os súlyok 1. ábra
RészletesebbenA Föld alakja TRANSZFORMÁCIÓ. Magyarországon még használatban lévő vetületi rendszerek. Miért kell transzformálni? Főbb transzformációs lehetőségek
TRANSZFORMÁCIÓ A Föld alakja -A föld alakja: geoid (az a felület, amelyen a nehézségi gyorsulás értéke állandó) szabálytalan alak, kezelése nehéz -A geoidot ellipszoiddal közelítjük -A földfelszíni pontokat
RészletesebbenA Föld középpontja felé szabadon eső test sebessége növekszik, azaz, a
a Matematika mérnököknek I. című tárgyhoz Függvények. Függvények A Föld középpontja felé szabadon eső test sebessége növekszik, azaz, a szabadon eső test sebessége az idő függvénye. Konstans hőmérsékleten
RészletesebbenHajlított tartó elmozdulásmez jének meghatározása Ritz-módszerrel
Hajlított tartó elmozdulásmez jének meghatározása Ritz-módszerrel Segédlet az A végeselem módszer alapjai tárgy 4. laborgyakorlatához http://www.mm.bme.hu/~kossa/vemalap4.pdf Kossa Attila (kossa@mm.bme.hu)
Részletesebben17. előadás: Vektorok a térben
17. előadás: Vektorok a térben Szabó Szilárd A vektor fogalma A mai előadásban n 1 tetszőleges egész szám lehet, de az egyszerűség kedvéért a képletek az n = 2 esetben szerepelnek. Vektorok: rendezett
RészletesebbenMunka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása
Munka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása Munkavégzés történik ha: felemelek egy könyvet kihúzom az expandert A munka Fizikai értelemben munkavégzésről akkor beszélünk, ha egy test erő
RészletesebbenMATEMATIKA HETI 5 ÓRA. IDŐPONT: 2010. Június 4.
EURÓPAI ÉRETTSÉGI 2010 MATEMATIKA HETI 5 ÓRA IDŐPONT: 2010. Június 4. A VIZSGA IDŐTARTAMA: 4 óra (240 perc) ENGEDÉLYEZETT SEGÉDESZKÖZÖK : Európai képletgyűjtemény Nem programozható, nem grafikus kalkulátor
RészletesebbenW = F s A munka származtatott, előjeles skalármennyiség.
Ha az erő és az elmozdulás egymásra merőleges, akkor fizikai értelemben nem történik munkavégzés. Pl.: ha egy táskát függőlegesen tartunk, és úgy sétálunk, akkor sem a tartóerő, sem a nehézségi erő nem
Részletesebben6. gyakorlat. Gelle Kitti. Csendes Tibor Somogyi Viktor. London András. jegyzetei alapján
Közelítő és szimbolikus számítások 6. gyakorlat Sajátérték, Gersgorin körök Készítette: Gelle Kitti Csendes Tibor Somogyi Viktor Vinkó Tamás London András Deák Gábor jegyzetei alapján . Mátrixok sajátértékei
Részletesebben