Bibliographic Review on Distributed Kalman Filtering

In recent years, a compelling need has arisen to understand the effects of distributed information structures on estimation and filtering. In this paper, a bibliographical review on distributed Kalman filtering (DKF) is provided.\ud The paper contains a classification of different approaches and methods involved to DKF. The applications of DKF are also discussed and explained separately. A comparison of different approaches is briefly carried out. Focuses on the contemporary research are also addressed with emphasis on the practical applications of the techniques. An exhaustive list of publications, linked directly or indirectly to DKF in the open literature, is compiled to provide an overall picture of different developing aspects of this area

Information fusion architectures for security and resource management in cyber physical systems

Data acquisition through sensors is very crucial in determining the operability of the observed physical entity. Cyber Physical Systems (CPSs) are an example of distributed systems where sensors embedded into the physical system are used in sensing and data acquisition. CPSs are a collaboration between the physical and the computational cyber components. The control decisions sent back to the actuators on the physical components from the computational cyber components closes the feedback loop of the CPS. Since, this feedback is solely based on the data collected through the embedded sensors, information acquisition from the data plays an extremely vital role in determining the operational stability of the CPS. Data collection process may be hindered by disturbances such as system faults, noise and security attacks. Hence, simple data acquisition techniques will not suffice as accurate system representation cannot be obtained. Therefore, more powerful methods of inferring information from collected data such as Information Fusion have to be used. Information fusion is analogous to the cognitive process used by humans to integrate data continuously from their senses to make inferences about their environment. Data from the sensors is combined using techniques drawn from several disciplines such as Adaptive Filtering, Machine Learning and Pattern Recognition. Decisions made from such combination of data form the crux of information fusion and differentiates it from a flat structured data aggregation. In this dissertation, multi-layered information fusion models are used to develop automated decision making architectures to service security and resource management requirements in Cyber Physical Systems --Abstract, page iv

Computational intelligence approaches to robotics, automation, and control [Volume guest editors]

No abstract available

Review of prognostic problem in condition-based maintenance.

International audienceprognostic is nowadays recognized as a key feature in maintenance strategies as it should allow avoiding inopportune maintenance spending. Real prognostic systems are however scarce in industry. That can be explained from different aspects, on of them being the difficulty of choosing an efficient technology ; many approaches to support the prognostic process exist, whose applicability is highly dependent on industrial constraints. Thus, the general purpose of the paper is to explore the way of performing failure prognostics so that manager can act consequently. Diffent aspects of prognostic are discussed. The prognostic process is (re)defined and an overview of prognostic metrics is given. Following that, the "prognostic approaches" are described. The whole aims at giving an overview of the prognostic area, both from the academic and industrial points of views

UAV Optimal Cooperative Obstacle Avoidance and Target Tracking in Dynamic Stochastic Environments

Cette thèse propose une stratégie de contrôle avancée pour guider une flotte d'aéronefs sans pilote (UAV) dans un environnement à la fois stochastique et dynamique. Pour ce faire, un simulateur de vol 3D a été développé avec MATLAB® pour tester les algorithmes de la stratégie de guidage en fonctions de différents scénarios. L'objectif des missions simulées est de s'assurer que chaque UAV intercepte une cible ellipsoïdale mobile tout en évitant une panoplie d'obstacles ellipsoïdaux mobiles détectés en route. Les UAVs situés à l'intérieur des limites de communication peuvent coopérer afin d'améliorer leurs performances au cours de la mission. Le simulateur a été conçu de façon à ce que les UAV soient dotés de capteurs et d'appareils de communication de portée limitée. De plus, chaque UAV possède un pilote automatique qui stabilise l'aéronef en vol et un planificateur de trajectoires qui génère les commandes à envoyer au pilote automatique. Au coeur du planificateur de trajectoires se trouve un contrôleur prédictif à horizon fuyant qui détermine les commandes à envoyer à l'UAV. Ces commandes optimisent un critère de performance assujetti à des contraintes. Le critère de performance est conçu de sorte que les UAV atteignent les objectifs de la mission, alors que les contraintes assurent que les commandes générées adhèrent aux limites de manoeuvrabilité de l'aéronef. La planification de trajectoires pour UAV opérant dans un environnement dynamique et stochastique dépend fortement des déplacements anticipés des objets (obstacle, cible). Un filtre de Kalman étendu est donc utilisé pour prédire les trajectoires les plus probables des objets à partir de leurs états estimés. Des stratégies de poursuite et d'évitement ont aussi été développées en fonction des trajectoires prédites des objets détectés. Pour des raisons de sécurité, la conception de stratégies d'évitement de collision à la fois efficaces et robustes est primordiale au guidage d'UAV. Une nouvelle stratégie d'évitement d'obstacles par approche probabiliste a donc été développée. La méthode cherche à minimiser la probabilité de collision entre l'UAV et tous ses obstacles détectés sur l'horizon de prédiction, tout en s'assurant que, à chaque pas de prédiction, la probabilité de collision entre l'UAV et chacun de ses obstacles détectés ne surpasse pas un seuil prescrit. Des simulations sont présentées au cours de cette thèse pour démontrer l'efficacité des algorithmes proposés