افزایش دقت و قابلیت اطمینان در ناوبری اینرسی با استفاده از imu افزونه‌ی دوار

دقت و قابلیت اطمینان دو معیار مهم در ارزیابی عملکرد ناوبری اینرسی با استفاده از سنسورهای ارزان قیمت محسوب می شود. افزایش دقت ناوبری بدون سنسورهای کمکی و با استفاده از سنسورهای ارزان قیمت میکرو الکترومکانیکی (mems)، همواره به عنوان مهم ترین چالش ناوبری اینرسی مطرح بوده است. بایاس عمده ترین دلیل افزایش خطا در این سنسورها است. همچنین وقوع عیب باعث شده که قابلت اطمینان این سنسورها در ناوبری اینرسی بدون سنسور کمکی کاهش یابد. چرخاندن سنسورها و استفاده از چندین سنسور، راهکار افزایش دقت و قابلیت اطمینان در ناوبری با سنسورهای mems است. در این مقاله با استفاده از سه واحد imu که بر روی یک میز دوار یک درجه آزادی قرارگرفته، دقت ناوبری اینرسی افزایش داده شده است. با میانگین گیری خروجی سه imu، یک imu مجازی تشکیل و پس از جبران چرخش ایجادشده بر روی آن، معادلات ناوبری حل شده است. در آخر نیز نتایج حاصل از تست های انجام شده بر روی میز دوار، بررسی و تحلیل شده است که نشان دهنده افزایش دقت 10 برابری در ناوبری اینرسی بدون استفاده از سنسورهای کمکی است.

Precision and Reliability Incensement of Inertial Navigation System with Rotation and Redundancy

Precision and reliability are two main performance characteristic in lowcost Inertial Navigation System(INS). Increase of precision in lowcost INS without auxiliary sensors is main challenge. Bias instability leads to position drift error in inertial navigation system. In addition, fault occurrence makes the sensor reliability is decreased. Rotation of Inertial Measurement Unit(RIMU) and use of redundant IMUs despite single unit is an approach for precision and reliability incensement. In this paper three units IMU is placed in rotational table. The mean of three units IMU is considered as virtual IMU, then INS mechanization is solved after rotation compensation. Experimental results show that the position estimation error without rotation is 10 times of estimation error in rotary case. Attitude estimation is stable in rotatory case despite instability in conventional case.