Back to Search Start Over

Suboptimal Filtering over Sensor Networks with Random Communication

Authors :
Aneel Tanwani
Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande (LAAS-MAC)
Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS)
Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)
Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Université de Toulouse (UT)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
ANR-20-JSTM-0001,CyphAI,Méthodes formelles pour l'analysis et le développement de systèmes cyber-physiques intégrant l'intelligence artificielle(2020)
Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Source :
IEEE Transactions on Automatic Control, IEEE Transactions on Automatic Control, 2022, 67 (10), pp.5456-5463. ⟨10.1109/TAC.2021.3116180⟩, IEEE Transactions on Automatic Control, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021, ⟨10.1109/TAC.2021.3116180⟩
Publication Year :
2022
Publisher :
HAL CCSD, 2022.

Abstract

International audience; The problem of filter design is considered for linear stochastic systems using distributed sensors. Each sensor unit, represented by a node in an an undirected and connected graph, collects some information about the state and communicates its own estimate with the neighbors. It is stipulated that this communication between sensor nodes is time-sampled randomly and the sampling process is assumed to be a Poisson counter. Our proposed filtering algorithm for each sensor node is a stochastic hybrid system: It comprises a continuous-time differential equation, and at random time instants when communication takes place, each sensor node updates its state estimate based on the information received by its neighbors. In this setting, we compute the expectation of the error covariance matrix for each unit which is governed by a matrix differential equation. To study the asymptotic behavior of these covariance matrices, we show that if the gain matrices are appropriately chosen and the mean sampling rate is large enough, then the error covariances practically converge to a constant matrix.

Details

Language :
English
ISSN :
00189286
Database :
OpenAIRE
Journal :
IEEE Transactions on Automatic Control, IEEE Transactions on Automatic Control, 2022, 67 (10), pp.5456-5463. ⟨10.1109/TAC.2021.3116180⟩, IEEE Transactions on Automatic Control, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2021, ⟨10.1109/TAC.2021.3116180⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....e4f11d6aa33f697fc3341df2e0eb4a57