طراحی و تست تجربی الگوریتم توجیه اولیه با استفاده ازخروجی سنسورهای ناوبری اینرسی

مقاله حاضر به مساله ترازیابی و توجیه با استفاده از حسگرهای اینرسی می پردازد. یکی از گام های مهم برای افزایش دقت ناوبری اینرسی وسایل متحرک، تعیین دقیق مقادیر اولیه برای زوایای قرارگیری در دستگاه ناوبری، از جمله وضعیت قرارگیری وسیله نسبت به شمال جغرافیایی یا آزیموت است. در این مقاله یک الگوریتم توجیه و ترازیابی دو مرحله ای شامل ترازیابی اولیه و ترازیابی دقیق به منظور تعیین زوایای اولیه وسیله با دقت چند دقیقه قوسی پیشنهاد شده است. بر این اساس ابتدا در ترازیابی اولیه، با استفاده از مولفه های بردار جاذبه و سرعت زاویه ای چرخش زمین که توسط سنسور های اینرسی اندازه گیری می شوند، زوایای تراز و آزیموت اولیه با دقت محدودی محاسبه می شوند. سپس با استخراج مدل خطا برای یک سیستم ناوبری اینرسی و استفاده از مزیت ساکن بودن حسگرهای اینرسی (صفر بودن سرعت واقعی حسگرها) خطای زوایای تراز و آزیموت با بکارگیری یک فیلتر کالمن تخمین زده شده و محاسبات اولیه تنظیم می شود. به منظور ارزیابی دقت این الگوریتم، بلوک ناوبری اینرسی بر روی یک میز سه درجه آزادی که قابلیت تنظیم زوایای تراز و آزیموت را با دقت حدود پنج ثانیه قوسی دارد، قرارداده شده و سپس الگوریتم ارائه شده با استفاده از خروجی سنسورهای اینرسی در آزیموت های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده دقت مناسب تعیین آزیموت با استفاده از الگوریتم ارائه شده می باشد.