Sensorfusion (TSRT14)

Mer detaljerad kursinformation finns på kursens engelska sidor.

Sensorfusion handlar hur information kan extraheras från spatiellt utspridda sensorer av olika typer. Metoderna som tas upp i kursen baseras på skattnings- och filtreringsteori från statistik. Exempel och tillämpningar fokuserar på lokalisering, antingen av den egna plattformen (navigering) eller andra rörliga objekt (målföljning).

Ingenjörer som kan sensorfusion är mycket eftertraktade i industrin, och exjobb inom området är vanliga. Innehållet i kursen är till stora delar inspirerat av de drygt 150 exjobb som genomförts de senaste åren.

I kursen får du bred bas inom sensorfusion som spänner från de matematikens grunderna till tillämpningar, och du övar både teoretiska resonemang och praktisk problemlösning i matlab. Laborationer och datorövningar i matlab är centrala i kursen och tentamen genomförs vid dator.

Kursinnehåll

• Detektion, lokalisering och följning i sensornätverk med hjälp av mätningar från kamera, mikrofoner, geofoner, radar, laser, radio-information i trådlösa nätverk, mm.
• Olinjär filtrering, kalmanfiltret för linjära system kompletteras med varianter som EKF/UKF och partikelfilter.
• Samtidig lokalisering och kartering (eng. SLAM).

Tillämpningar

• Navigering med GPS
• Radarföljning av flygplan. I målföljning är problemen i tur och ordning att från tillgänglig sensorinformation, först detektera ett objekts närvaro, sedan lokalisera dess position och sedan följa och prediktera dess rörelse. Matematiska modeller för olika fordons rörelse samt sensormodeller är centrala för kursen.
• Övervakning med sensornätverk.
• Tillståndsskattning i fordon.
• Skattning av position och orientering av filmkameror.

Laborationer

Lokalisering i aukustiska sensornätverk

Ett fordon rör sig autonomt på marken. Ett nätverk av mikrofoner lyssnar efter ljud från fordonet, och uppgiften är att detektera fordonet i bakgrundsbrus, lokalisera det, och slutligen att följa och prediktera dess rörelser.

Skattninga av orientering med smartphone sensorer

En modern smartphone har en uppsjö sensorer som användaren har tillgång till. Dessa används bland annat till att skatta telefonens orientering. Uppgiften är att skapa ett filter för att bestämma telefonens orientering och att hantera naturligt förekommande störningar.