Accurate q-profile reconstruction is of importance for the development of advanced scenarios, but continues to be a challenge in tokamak research. To constrain the q-profile in the plasma centre the motional Stark effect diagnostic (MSE) is often used, however achieving routine measurements with the required accuracy proves to be difficult in many devices. We present a novel approach to obtain accurate estimates of the q-profile using an observer based approach. The observer combines MSE measurements with a model-based prediction of the system. For this the plasma transport simulator RAPTOR is coupled with a fixed-boundary equilibrium solver to create a model-based prediction of the MSE measurements. An extended Kalman filter is used to merge profile evolution predictions from the RAPTOR code with measurements. Using synthetic data we demonstrate accurate q-profile estimations in situations where the model is purposely disturbed and only erroneous MSE measurements are available. For shots at ASDEX Upgrade we show that by constraining RAPTOR with MSE measurements, the evolution of the model's q-profile is in close proximity to reference profiles of reconstructed equilibria from an integrated diagnostic suite.
高精度なqプロファイル再構築は先進シナリオの開発にとって重要であるが、トカマク研究においては依然として課題となっている。プラズマ中心部のqプロファイルを拘束するために、モット・シュタルク効果計測（MSE）がしばしば用いられるが、多くの装置において要求される精度での定常計測の実現は困難であることが判明している。我々は、オブザーバに基づくアプローチを用いてqプロファイルの高精度な推定値を得る新規手法を提示する。このオブザーバは、MSE計測とモデルに基づくシステム予測を組み合わせるものである。このために、プラズマ輸送シミュレータRAPTORを固定境界平衡ソルバーと結合し、MSE計測のモデルに基づく予測を生成する。拡張カルマンフィルタを用いて、RAPTORコードによるプロファイル発展予測と計測値を統合する。モデルが意図的に摂動され、誤差を含むMSE計測値のみが利用可能な状況において、合成データを用いて高精度なqプロファイル推定を実証する。ASDEX Upgradeにおける放電に対して、MSE計測値によりRAPTORを拘束することで、統合計測システムから再構築された参照平衡のqプロファイルに極めて近いプロファイル発展が得られることを示す。