آموزش فیلتر کالمن پیشرفته و فیوژن سنسور

سرفصل ها و درس ها

خوش آمدی Welcome

• به دوره خوش آمدید Welcome to the Course

• طرح کلی دوره Course Outline

• راه اندازی C++ Development Environment Setting Up C++ Development Environment

• راه اندازی شبیه سازی C++ Setting Up C++ Simulation

• شبیه سازی سی پلاس پلاس Readme C++ Simulation Readme

• منابع دوره Course Resources

معرفی Introduction

• سنسور فیوژن چیست؟ What is Sensor Fusion

• فیوژن سنسور چگونه کار می کند How Does Sensor Fusion Work

• یادداشت‌ها چگونه فیوژن سنسور کار می‌کند How Does Sensor Fusion Work Notes

• فیلتر کالمن چیست؟ What is the Kalman Filter

• یادداشت های فیلتر کالمن چیست؟ What is the Kalman Filter Notes

• انواع فیلتر کالمن Types of Kalman Filters

• انواع یادداشت های فیلتر کالمن Types of Kalman Filters Notes

• نقشه راه یادگیری Learning Roadmap

• نمای کلی شبیه سازی Simulation Overview

تئوری پس زمینه Background Theory

• طرح کلی بخش Section Outline

• احتمال پایه Basic Probability

• آزمون احتمالات پایه Basic Probability Quiz

• توابع چگالی احتمال Probability Density Functions

• آزمون توابع چگالی احتمال Probability Density Functions Quiz

• احتمال چند متغیره Multivariate Probability

• آزمون احتمال چند متغیره Multivariate Probability Quiz

• توابع چگالی احتمال گاوسی Gaussian Probability Density Functions

• آزمون توابع چگالی احتمال گاوسی Gaussian Probability Density Functions Quiz

• تبدیل خطی عدم قطعیت ها Linear Transformation of Uncertainties

• آزمون تبدیل خطی عدم قطعیت ها Linear Transformation of Uncertainties Quiz

• معادلات دیفرانسیل Differential Equations

• نمایندگی فضایی ایالتی State Space Representation

• زمان پیوسته و گسسته Continuous and Discrete Time

• مدل های ریاضی Mathematical Models

• تبدیل زمان گسسته Discrete Time Conversions

• احتمال و تخمین Probability and Estimation

فیلتر کالمن خطی Linear Kalman Filter

• فیلتر کالمن چگونه کار می کند How Does the Kalman Filter Work

• چارچوب شبیه سازی Simulation Framework

• مدل فرآیند Process Model

• مرحله پیش بینی فیلتر کالمن Kalman Filter Prediction Step

• پیاده سازی مرحله پیش بینی فیلتر کالمن Kalman Filter Prediction Step Implementation

• توضیح مرحله پیش بینی فیلتر کالمن Kalman Filter Prediction Step Explanation

• مرحله به روز رسانی فیلتر کالمن Kalman Filter Update Step

• پیاده سازی مرحله به روز رسانی فیلتر کالمن Kalman Filter Update Step Implementation

• توضیح مرحله به روز رسانی فیلتر کالمن Kalman Filter Update Step Explanation

• شرایط اولیه فیلتر کالمن Kalman Filter Initial Conditions

• خلاصه فیلتر کالمن Kalman Filter Summary

فیلتر کالمن توسعه یافته Extended Kalman Filter

• فیلتر کالمن توسعه یافته چیست؟ What is the Extended Kalman Filter

• چارچوب شبیه سازی EKF EKF Simulation Framework

• مدل فرآیند دوبعدی خودرو 2D Vehicle Process Model

• مرحله پیش‌بینی EKF (خلاصه) EKF Prediction Step (Summary)

• یعقوبیان چیست؟ What are Jacobians

• مرحله پیش‌بینی EKF (اشتقاق) EKF Prediction Step (Derivation)

• مرحله پیش‌بینی EKF (مثال) EKF Prediction Step (Example)

• مرحله پیش‌بینی فیلتر خودرو EKF 2D EKF 2D Vehicle Filter Prediction Step

• EKF 2D Vehicle Prediction مرحله توضیح EKF 2D Vehicle Filter Prediction Step Explanation

• مدل اندازه گیری لیدار Lidar Measurement Model

• نوآوری اندازه گیری EKF (خلاصه) EKF Measurement Innovation (Summary)

• نوآوری اندازه گیری EKF (اشتقاق) EKF Measurement Innovation (Derivation)

• نوآوری اندازه گیری EKF (مثال) EKF Measurement Innovation (Example)

• مرحله به روز رسانی EKF (خلاصه) EKF Update Step (Summary)

• مرحله به‌روزرسانی EKF (اشتقاق) EKF Update Step (Derivation)

• مرحله به‌روزرسانی EKF (مثال) EKF Update Step (Example)

• مرحله به روز رسانی فیلتر خودرو EKF 2D EKF 2D Vehicle Filter Update Step

• EKF 2D Vehicle Filter Update مرحله توضیح EKF 2D Vehicle Filter Update Step Explanation

• محاسبه عددی ژاکوبین Numerical Jacobian Calculation

• مثال محاسبه عددی ژاکوبین Numerical Jacobian Calculation Example

• درک و بینش EKF EKF Understanding and Insights

• خلاصه فیلتر کالمن توسعه یافته Extended Kalman Filter Summary

فیلتر کالمن بدون عطر Unscented Kalman Filter

• فیلتر کالمن بدون عطر چیست؟ What is the Unscented Kalman Filter

• دگرگونی بدون بو Unscented Transformation

• چارچوب شبیه سازی UKF UKF Simulation Framework

• مرحله پیش‌بینی UKF (خلاصه) UKF Prediction Step (Summary)

• ریشه مربع ماتریس Matrix Square Root

• مرحله پیش‌بینی فیلتر خودرو دو بعدی UKF UKF 2D Vehicle Filter Prediction Step

• توضیح مرحله پیش‌بینی فیلتر خودرو دو بعدی UKF UKF 2D Vehicle Filter Prediction Step Explanation

• نوآوری اندازه گیری UKF (خلاصه) UKF Measurement Innovation (Summary)

• مرحله به‌روزرسانی UKF (خلاصه) UKF Update Step (Summary)

• مرحله به‌روزرسانی UKF (اشتقاق) UKF Update Step (Derivation)

• مرحله به‌روزرسانی فیلتر خودرو دوبعدی UKF UKF 2D Vehicle Filter Update Step

• UKF 2D Vehicle Filter Update مرحله توضیح UKF 2D Vehicle Filter Update Step Explanation

• خلاصه فیلتر کالمن بدون عطر Unscented Kalman Filter Summary

فیلتر کردن در دنیای واقعی Filtering in the Real World

• مدل های سنسور و خطاها Sensor Models and Errors

• برخورد با داده های معیوب Dealing with Faulty Data

• مقابله با تعصبات حسگر Dealing with Sensor Biases

• برخورد با شرایط اولیه Dealing with Initial Conditions

پروژه Capstone Capstone Project

• بررسی اجمالی پروژه Project Overview

• جزئیات و چارچوب پروژه Project Details and Framework

• نکات پروژه Project Hints

نتیجه Conclusion

• خلاصه Summary

• جایزه Bonus