طراحی و پیادهسازی سیستم ناوبری تلفیقی INS/GPS با استفاده از فیلتر کالمن تطبیقی
نویسندگان
1 مربی
2 هیئت علمی
3 محقق
doi
10.61186/masm.3.4.537چکیده
با توجه به اهمیت دقت ناوبری، اغلب سامانه ناوبری اینرسی را با یکی از سایر سامانههای ناوبری، تلفیق میکنند. در یکی از انواع این روشها سامانه ناوبری اینرسی با سامانه موقعیت یاب جهانی تلفیق میشود. سیستم ناوبری تلفیقی متشکل از دو سامانه ، قابلیت ناوبری قابل اعتماد، دقیق و مداوم را به همراه دارد. طراحی فیلتر تخمینزن حالت، یکی از گامهای اساسی در پیادهسازی سیستمهای ناوبری تلفیقی است. بدلیل پیچیدگی نویز در محیطهای عملی و وجود نویز با مشخصات آماری نامشخص، دقت تخمین فیلتر کالمن کلاسیک تا حد زیادی کاهش کاهش یافته و حتی موجب واگرایی شود. بنابراین در این مقاله برای بهبود عملکرد ناوبری تلفیقی یک مفهوم خود انطباق به فیلتر کالمن کلاسیک معرفی میشود و الگوریتم فیلتر کالمن تطبیقی Sage-Husa اصلاح شده مبتنی بر تخمین گر نویز بازگشتی بر پایه برآورد بیشینه احتمال پسین شکل میگیرد تا مشکل تخمین حالت در محیطهای عملی با نویز پیچیده و مشخصات آماری نامشخص و عدم قطعیت در مدل را حل کند. برای ارزیابی الگوریتم پیشنهادی از تست خودرویی استفاده شد و نتایج بدست آمده نشان داد که الگوریتم پیشنهادی از دقت و عملکرد بسیار قابل قبولی برخوردار است. علاوه براین نتایج شبیهسازی نشان داد که الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با سایر روشهای پیشین از دقت تخمین بالاتری برخوردار است، بطوری که توانست معیار ارزیابی RMSE موقعیت در راستای ارتفاع و سرعت در راستای عمودی را به ترتیب حدود 38% و 25% و معیار ارزیابی RMSE و معیار ارزیابی Std زاویه سمت را به ترتیب به میزان 18% و 17% بهبود دهد.