Discrete complementary filter for determining orientation

Abstract

In the modern conditions of the development of aviation and cosmonautics, determining the orientation of a moving object is one of the key tasks. Flight safety, navigation accuracy, and the efficiency of managing moving objects depend on the accuracy and reliability of the orientation determination system. Modern measurement systems such as gyroscopes and accelerometers provide a high level of accuracy, but they have their limitations and can be subject to various types of noise and errors. Complementary filters, in particular discrete complementary filters, are effective tools for combining data from different sensors to improve the accuracy of orientation determination. The use of such filters makes it possible to compensate for the shortcomings of individual measuring devices and obtain more accurate results. This is especially important in conditions of dynamic changes, when the object is in motion, and its orientation can change quickly and unpredictably. The use of discrete complementary filters in aviation makes it possible to increase the accuracy of navigation and control systems of aircraft. This has a direct impact on flight safety, reducing maintenance and operation costs, as well as on the development of new technologies in the field of avionics. Thus, the topic of the thesis "Discrete complementary filter for orientation determination" is relevant and timely. It is aimed at solving important practical problems in the field of aviation technologies and has significant potential for further research and improvement of data processing methods from various measuring devices.

У сучасних умовах розвитку авіації та космонавтики визначення орієнтації рухомого об'єкта є одним із ключових завдань. Від точності і надійності системи визначення орієнтації залежить безпека польоту, точність навігації, ефективність керування рухомими об'єктами. Сучасні вимірювальні системи, такі як гіроскопи та акселерометри, забезпечують високий рівень точності, але вони мають свої обмеження та можуть бути схильні до різних типів шуму та помилок. Комплементарні фільтри, зокрема дискретні комплементарні фільтри, є ефективними інструментами для об’єднання даних від різних датчиків для підвищення точності визначення орієнтації. Застосування таких фільтрів дозволяє компенсувати недоліки окремих вимірювальних приладів і отримати більш точні результати. Це особливо важливо в умовах динамічних змін, коли об'єкт знаходиться в русі, і його орієнтація може змінюватися швидко і непередбачувано. Застосування дискретних комплементарних фільтрів в авіації дозволяє підвищити точність систем навігації та управління літаками. Це безпосередньо впливає на безпеку польотів, зниження витрат на технічне обслуговування та експлуатацію, а також на розвиток нових технологій у сфері авіоніки. Таким чином, тема дипломної роботи «Дискретний комплементарний фільтр для визначення орієнтації» є актуальною та своєчасною. Він спрямований на вирішення важливих практичних завдань у галузі авіаційних технологій і має значний потенціал для подальших досліджень і вдосконалення методів обробки даних від різних вимірювальних пристроїв.