تحلیل خطای زوایای اویلر در روش مکان‌یابی los با یک ماهواره leo

در این مقاله، اثر خطا در زوایای اویلر بر عملکرد روش مکان‌یابی los با یک ماهواره leo مورد تحلیل قرار گرفته است. در روش مکان‌یابی los با یک ماهواره leo، تخمین موقعیت هدف زمینی براساس یافتن محل تقاطع دو بردار جهت با سطح زمین، مطلوب مسئله می‌باشد. در‌صورت وجود نویز در مقادیر اندازه‌گیری شده، مقدار تخمین موقعیت هدف از مقدار واقعی آن فاصله می‌گیرد و نیازمند آن است که اثرات آن مورد تحلیل قرار گیرد. به همین ‌منظور، در این مطالعه ابتدا با بیان مسئله در دستگاه مختصات ecef و انتقال مبدا مختصات به مختصات موقعیت ماهواره با بهره‌گیری از مقادیر طول و عرض جغرافیایی ماهواره و بردار وضعیت، سعی شده‌است مکان تقاطع خطوط los از سمت ماهواره به‌سوی هدف با سطح زمین به‌عنوان موقعیت هدف تعیین می‌شود. سپس، اثر خطا در زوایای اویلر بر عملکرد الگوریتم los به‌صورت تئوری مورد تحلیل قرار گرفته است و ماتریس کواریانس خطای آن با روش موسوم به آشفتگی به‌دست آمده است. همچنین، کران‌پایین  کرامر‌- رائو الگوریتم los ناشی از خطای زوایای اویلر ارائه شده‌است. براساس نتایج شبیه‌سازی، به منظور دستیابی به خطای rmse کمتر از 1500متر در سناریو در نظر گرفته شده، خطای زوایا در بردار وضعیت باید کمتر از 0/1 درجه باشد.

Error Analysis of Euler Angles in LEO SingleSatellite LOS Geolocation Method

In this paper, the effect of errors in the Euler angles on the performance of the LEOsinglesatellite LOS geolocation method is analyzed. In the LEO singlesatellite LOSgeolocation method, the aim is the estimation of the terrestrial target location by finding theintersection of the two direction vectors and the ground. In the presence of errors in themeasured values, the target position estimate deviates from its true value and it is required toanalyze the effects of this deviation. To this end, first, by expressing the problem in the ECEFcoordinate system and transferring the origin to the satellite position by using the latitude andlongitude of the satellite and the state vector, it is tried to determine the intersection of the LOSfrom the satellite to the target and the earth’s surface as the target location. Then, the effect ofthe error in Euler angles on the performance of the LOS method is theoretically analyzed and itscovariance matrix is derived by the perturbation method. In addition, the CRLB for the LOSmethod due to the error in Euler angles is presented. According to the simulation results, inorder to achieve an RMSE of less than 1500 meters in the considered scenario, the angle errorsin the attitude vector should be less than 0.1 degrees.