پیادهسازی الگوریتم تلفیق GPS/INS با استفاده از شبه فاصلههای GPS
نویسندگان
1 دانشیار، مجتمع دانشگاهی مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالکاشتر، تهران، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، مجتمع دانشگاهی مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالکاشتر، تهران، ایران
3 نویسنده مسئول: استادیار، مجتمع دانشگاهی مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالکاشتر، تهران، ایران
doi
چکیده
سیستم ناوبری یک وسیله متحرک، مقادیر سرعت، موقعیت و وضعیت لحظهای وسیله را نسبت به یک دستگاه مرجع محاسبه میکند و در اختیار سیستم هدایت قرار میدهد. یکی از پرکاربردترین سیستمهای ناوبری، سیستم ناوبری اینرسی است. با توجه به افزایش خطای سیستم ناوبری در طول زمان معمولاً برای ناوبریهای طولانیمدت از سیستم ناوبری تلفیقی استفاده میشود. یکی از مرسومترین سیستمهای ناوبری تلفیقی، سیستم ناوبری تلفیقی INS با GPS است که هرکدام از آنها مزایا و معایبی دارند که پوششدهنده دیگری هستند. در این مقاله، دو الگوریتم تلفیق داده GPS و INS با رویکرد اتصال ضعیف و اتصال قوی پیادهسازی و مقایسه شده است. در روش اتصال ضعیف، اندازهگیریهای GPS شامل موقعیتها و سرعتها است. در روش اتصال قوی، مدلی برای خطای GPS در نظر گرفتهشده است که شامل دینامیک بایاس و رانش ساعت GPS است. نتیجه تلفیق داده GPS و INS به این روش به حقیقت نزدیکتر است؛ اما در روش اتصال ضعیف، نتیجه تلفیق میانگین دادههای GPS را دنبال میکند. در اجرای الگوریتم تلفیق بااتصال قوی از دادههای خام GPS که شبهفاصله و نرخ شبهفاصله به همراه اطلاعات نجومی بوده، استفادهشده است. در این مقاله، بهمنظور تلفیق اطلاعات دادههای دو اندازهگیر از فیلتر کالمن توسعهیافته استفادهشده است. نتایج شبیهسازی برتری عملکرد تلفیق اتصال قوی نسبت به ضعیف را نشان میدهند. همچنین، الگوریتم تلفیق با رویکرد ضعیف بهصورت سختافزاری پیادهسازی و تست خودرویی آن در دو سناریوی وصل و قطع GPS انجامشده است.
