Cel i korzyści filtracji: współczesne systemy nawigacyjne mają zapewniać precyzyjne dane dotyczące ruch statku. Dzięki zastosowaniu filtru Kalmana dane te są dokładniejsze. Dane wyjściowe uwzględniają oprócz aktualnych danych także wcześniejsze pomiary oraz udostępniają informacje o dynamice obiektu nawigacyjnego.
Estymacja, (,): dział matematyczny podający metody za pomocy, których dokonuje się szacunku parametrów rozkładu danej cechy.
wartość estymowana: parametr poddany estymacji, ulega przekształceniom statycznym.
wektor stanu; mamy pozycję: 1.3 wymiarowa, parametry: Δϕ,Δλ,Δh, 2.4 wymiarowa, parametry: Δϕ,Δλ,Δh, Δt
Jeżeli mamy znane: Δϕ,Δλ,Δh, Δt to możemy określić naszą pozycję. Jest to stan naszego odbiornika na daną chwilę.
Metody estymacji: są dwie metody: 1) mniejszych kwadratów- parametry nawigacyjne oraz parametry ruchu statku przetwarzane są jednocześnie na wektor stanu. Jest uproszczoną wersją filtru Kalmana. 2) FILTR KALMANA: uwzględnia dynamikę statku. Pamiętana jest informacja z przeszłości. Filtr ten opiera się o sieć neuronową z jedną warstwą wejściową oraz ukrytą.
W sieci obowiązuje ściśle określony kierunek przejścia sygnałów od wejścia do wyjścia (sieć podaje rozwiązanie). Liczba elementów warstwy wejściowej (2neurony), odpowiada liczbie danych wyjściowych (2 składowe wektora prędkości zliczonej). Ma ona zadanie odebrać sygnał sterowań i przetworzyć go na informację dostępną dla neuronów kolejnych warstw. Proces ten polega na skalowaniu wartości sygnału wejściowego w przedziale <0,1>.
Zasada pomiary Lp i PO w sys. GPS: Metoda określania Lp w sys. GPS opiera się na metodzie odległościowej. Określenie współ., statku polega na pomiarze odległości odbiornika od satelity, którego pozycja jest znana. Odbiornik GPS odbiera sygnał z satelity i przeprowadza pomiar czasu przebiegu fali radiowej na drodze satelita- odbiornik. Pomiar czasu realizowany jest za pomocą kodu C/A.
UKŁADY ODNIESIENIA, WSPÓŁRZĘDNE
Współrzędne wyznaczane przez odbiorniki GPS są podawane w określonych układach odniesienia. Podstawowym układem odniesienia dla techniki GPS jest World Geodetic System 84. Najczęściej stosowane współrzędne to: geograficzne, ECEF XYZ, Universal Transverse Mercator. Układ odniesienia i współrzędne powinny być spójne z mapą, z której korzystamy. Niektóre nowe polskie opracowania topograficzne wykonywane są w układzie WGS 84. Na niektórych polskich mapach morskich zawierających współrzędne geograficzne naniesiono wielkości poprawek - przesunięć do układu WGS 84. W ogólności jednak, polskie mapy wykonane są w układach 1942 i 1965. Stosunkowo proste jest przeliczenie współrzędnych podawanych przez odbiornik GPS na współrzędne płaskie w układzie 1942. Przeliczenie na współrzędne płaskie w układzie 1965 wykonać można w oparciu o znajomość transformacji, której jawna postać nie jest podawana do publicznej wiadomości. Dostępne są komercyjne programy umożliwiające transformację współrzędnych do układu 65 w oparciu o znajomość współrzędnych punktów wspólnych. Szczególnego znaczenia problem układów współrzędnych nabiera w pomiarach geodezyjnych i geodynamicznych.