Applicazione del filtro di Kalman per sensor fusion a segnali acquisiti a bordo di una vettura da competizione

The present work was developed in the racing area of Ferrari Spa with the aim to better understand and examine in depth the Kalman filter working. It is a useful tool to carry out sensor fusion, in other words to better understand the available information of a system by the combined application of the sensors that control it. After a landscape of the main techniques applicable for the sensor fusion, we studied both the Kalman filter and the extended Kalman filter showing merits and faults and also potentiality. In the end a real application of Kalman filter to do sensor fusion in the Ferrari F150 Italia racecar was developed.

Il presente lavoro è stato svolto all’interno dell’area sportiva di Ferrari Spa con l’obiettivo di prendere confidenza e approfondire il funzionamento del filtro di Kalman. Quest’ultimo è un utile strumento per fare sensor fusion, ossia rendere migliori le informazioni che si hanno di un sistema tramite l’uso combinato dei sensori che lo monitorano. Dopo una panoramica delle principali tecniche sfruttabili per la sensor fusion, si è studiato il filtro di Kalman sia per sistemi lineari che nella sua versione più estesa adatta anche a sistemi non lineari, mostrandone pregi, difetti e potenzialità. Infine è stata presentata un’applicazione reale del filtro di Kalman per attuare sensor fusion a bordo della monoposto Ferrari F150 Italia.