Kalmanfilteraansluitingen

Kalmanfilteraansluitingen verwijst naar de interfaces en verbindingen waardoor een Kalman-filteralgoritme wordt gekoppeld aan sensoren, actuatoren en de rest van een besturingssysteem. Het begrip omvat zowel hardware- als softwarematige verbindingen en de formaatconventies voor signalen en databestanden.

In de klassieke Kalman-filterarchitectuur vormen de aansluitingen de brug tussen de realistische procesmodelen en de meetgegevens. Het filter werkt met een staatvector x, een meetvector z en soms een besturingsvector u. De predictie stap gebruikt de systeemmodellen x̂−k = A x̂k−1 + B uk en de procesruis Q; de update stap corrigeert deze voorspelling met de meting z_k via z_k = H x_k + v_k en de meetruis R. De Kalman-winnaar K_k bepaalt hoe sterk de maatregel wordt geïntegreerd in de schatting. De connecties omvatten doorgaans de invoer van z_k, u_k en de uitvoer van de actuele toestand x̂_k en de foutcovariantie P_k.

Maatwerk bij implementatie vereist duidelijke signalen: juiste dimensies van A, B, H, Q, R; initiële toestand x̂_0 en P_0; en tijdstippen waarop metingen binnenkomen. In software zijn dit vaak gestructureerde datastructuren of buffers; in hardware/embedded systemen gaat het om fysieke kanalen, klokken en synchronisatie. Een goede aansluiting voorkomt mismatchen in dimensies, vertragingen en ruismodellering.

Veelvoorkomende varianten zoals de Extended Kalman Filter of Unscented Kalman Filter veranderen de aansluitingsvereisten nauwelijks; ze vereisen wel aangepaste linearisatie- of determinatiepunten in de meet- en procesmodellen.

---