یک رویکرد فیلترینگ مستقیم جدید مبتنی بر روش مدل چندگانه تعاملی در سامانه ناوبری تلفیقی سامانه موقعیت‌یاب جهانی و سامانه ناوبری اینرسی

نویسندگان

1 دانشکده‌ی مهندسی برق، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 دانشکده‌ی مهندسی برق، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

3 دانشکده‌ی مهندسی برق، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2023.21380.7441
چکیده

در این مقاله، جهت افزایش دقت ناوبری در تلفیق سامانه موقعیت‌یاب جهانی و سامانه ناوبری اینرسی، یک رویکرد فیلترینگ مستقیم جدید به نام فیلتر کالمن توسعه‌یافته ردیابی قوی تصحیح‌شده مدل چندگانه تعاملی طراحی شده است. در ساختار پیشنهادی، ضمن استفاده از معادلات ناوبری اینرسی و معادلات ردیابی به‌منظور بهبود دقت موقعیت و سرعت، برای افزایش دقت زوایای وضعیت، از روش‌های تخمین وضعیت مبتنی بر ژیروسکوپ، شتاب‌سنج و سامانه موقعیت‌یاب جهانی بهره برده شده است. همچنین، به‌منظور مقاوم‌سازی فیلتر کالمن توسعه‌یافته در مقابل خطای مدل‌سازی، از روش ردیابی قوی تصحیح‌شده استفاده شده است. سپس، روش پیشنهادی با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده در یک آزمایش میدانی واقعی توسط هواپیما راستی‌آزمایی شد و در ادامه، نتایج روش پیشنهادی با نتایج روش‌های فیلترینگ غیرمستقیم فیلتر کالمن متداول، فیلترینگ مستقیم فیلتر کالمن خنثی و فیلتر کالمن توسعه‌یافته مدل چندگانه تعاملی مقایسه شدند. نتایج به‌دست‌آمده عملکرد دقیق‌تر روش پیشنهادی را در مقایسه با سه روش قبلی در تلفیق سامانه‌های موقعیت‌یاب جهانی و ناوبری اینرسی نشان داده‌اند.