طراحی یک رویتگر حالت توسعهیافته مقید جهت پیادهسازی عملی در سیستم ناوبری ترکیبی اینرسی-موقعیتیاب جهانی
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه تفرش، تفرش، ایران
2 نویسنده مسئول: استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران
doi
چکیده
در این مقاله به طراحی و پیادهسازی عملی یک رویتگر حالت توسعهیافته مقید برای سیستم ناوبری ترکیبی اینرسی-موقعیتیاب جهانی در حضور نامعینیهای مدل و خطاهای حسگرهای اینرسی پرداخته میشود. برای دسترسی به یک مدل دقیق و قابل اطمینان از سیستم ناوبری اینرسی در حضور قطعی سامانه موقعیتیاب جهانی، استفاده از قیود فیزیکی در طراحی رویتگر پیشنهاد میشود. در روش پیشنهادی، با در نظر گرفتن جمله دربرگیرندهی عدمقطعیتهای مدل و خطاهای حسگرهای اینرسی به عنوان یک متغیر حالت جدید، تخمینی از این متغیر در کنار متغیرهای حالت سیستم ناوبری اینرسی ارائه میشود. همچنین، استفاده از قیود حرکتی و محیطی شامل قیود غیرهولونومیک و قیود ارتفاع موجب بهبود دقت تخمینها، کاهش انباشت خطا و افزایش پایداری دینامیکی تخمینها میشود. از دادههای تجربی در جهت بررسی عملکرد رویتگر پیشنهادی در محیط آزمایش واقعی استفاده میشود. نتایج حاصل، حاکی از این است که عدمقطعیتهای مدل و خطاهای حسگرهای اینرسی در سیستم ناوبری اینرسی بهصورت برخط بهخوبی تخمین زده میشود. بدین ترتیب رویتگر طراحیشده میتواند با بهرهگیری از اطلاعات سامانه موقعیتیاب جهانی در مواقع حضور این سامانه و استفاده از قیود فیزیکی در مواقع قطعی، تخمین قابل اعتمادی از متغیرهای حالت ارائه نماید. همچنین، الگوریتم پیشنهادی به دلیل حجم محاسبات کم، سریع بوده و برای پیادهسازی عملی مناسب است.
