Integración y Rastreo 🌐📌 - EDAE-Chile/tt-and-c GitHub Wiki
El equipo de integración y rastreo tiene como misión desarrollar un módulo que permita estimar la posición y orientación absoluta del cohete en todo momento, basándose en la integración de múltiples sensores a bordo (giroscopios, acelerómetros, magnetómetros, barómetros y sensores de posición).
Esto es de particular importancia para despejar el camino hacia el control automático del cohete, especialmente pensando en poder habilitar a futuro la capacidad de empuje vectorial (TVC o thrust vectoring en inglés).
Para lograr esto, se utiliza una técnica llamada fusión de datos (sensor fusion en inglés), que permite estimar el estado del cohete en tiempo real basándose en la información de varios sensores.
En su nivel más básico, implica combinar múltiples mediciones de sensores por medio de una combinación lineal, donde el peso corresponde a la inversa de su varianza de ruido:
$${\textbf{x}}_3 = \sigma_3^{2} (\sigma_1^{-2}{\textbf{x}}_1 + \sigma_2^{-2}{\textbf{x}}_2)$$
Pero más generalmente, especialmente cuando se trata de terminar la posición y orientación absoluta de una aeronave, se utiliza un algoritmo llamado filtro de Kalman (o estimación linear-cuadrática). El algoritmo de Kalman produce predicciones del estado del cohete, que luego son contrastadas con nuevas mediciones, actualizando su estimación en tiempo real.
La información creada con estos métodos es usada para determinar las correcciones necesarias para mantener al cohete en orientación específica, dando paso para el equipo de control. Simultáneamente, esta información se envía en tiempo real a la estación en tierra para poder diagnosticar en vivo al cohete, y poder investigar cualquier clase de problemas después de anomalías.
A la hora de implementar estas técnicas, es posible basarse en librerías existentes de filtros de Kalman, pero es muy probable que no sea tan fácil reutilizar componentes de librerías de computación científica porque no están diseñadas para correr en sistemas embebidos como el nuestro.