faalsnelheidsfunctie

Een faalsnelheidsfunctie is een wiskundig model dat de afwijking beschrijft tussen de waargenomen snelheid en de ware snelheid van een object, veroorzaakt door meetfouten of kalibratieproblemen. In veel gevallen wordt de relatie weergegeven als v_meas(t) = v_true(t) + f(t), waarbij f(t) de fout of faal vertegenwoordigt. Soms kan de fout ook multiplicatief zijn, bijvoorbeeld v_meas(t) = α v_true(t) + β, afhankelijk van het mechanisme achter de meting.

Typen faalsnelheidsfuncties kunnen deterministisch of stochastisch zijn. Deterministische functies hebben bij elk tijdstip een vaste waarde, terwijl stochastische functies worden beschreven als een random proces met kenmerken zoals verwachting en spreiding. Fouten kunnen constant zijn (harde bias), drift vertonen over de tijd, of bestaan uit ruis met bepaalde spectra. De fout kan bovendien tijdafhankelijk, afhankelijk van de meetmethode of afhankelijk van de waargenomen variatie.

Voorbeelden zijn onder meer een constant bias van bijvoorbeeld 0,2 m/s, een schaalfout α waarbij v_meas = α v_true, of ruis die afhangt van de meetomstandigheden. In meet- en regeltechniek wordt vaak rekening gehouden met faalsnelheidsfuncties bij kalibratie, sensorfusie en data-analyse, om zo de ware beweging beter te willen reconstrueren.

Eigenschappen van faalsnelheidsfuncties omvatten onder meer identificeerbaarheid en reconstructie: zonder aanvullende informatie kan f(t) mogelijk niet uniek worden bepaald. Methoden zoals Kalman-filters, sensorfusie en foutmodellering in dynamische systemen worden gebruikt om de effecten van faalsnelheidsfuncties te mitigeren en betrouwbare schattingen van v_true(t) te verkrijgen.

Zie ook: meetfout, bias, ruis, Kalman-filter, sensorfusie, kalibratie.