اصلاح الگوریتم ترازیابی ابتدایی کشتی روی اسکله مواج در شرایط عدم قرارگیری حسگرها در مرکز کشتی

در این مقاله، با فرض آن‌که بلوک اندازه‌گیری اینرسی در مرکز کشتی قرار نداشته باشد، دقت ترازیابی ابتدایی سامانه ناوبری اینرسی بر تکیه‌گاه نوسانی به کمک یکی از روش‌های معمول موردبررسی قرار گرفته و در ادامه راهکاری برای اصلاح این الگوریتم و افزایش دقت ترازیابی، به کمک خروجی ژیروسکوپ‌ها ارائه می‌شود. ابتدا به کمک معادله پواسون در یک دستگاه اینرسی ثانویه و تجزیه ماتریس تبدیل بین دستگاه‌های بدنی و جغرافیایی، الگوریتم ترازیابی سامانه ناوبری اینرسی که روی یک تکیه‌گاه نوسانی قرار دارد، ارائه می‌شود. به این منظور، یک الگوریتم ناوبری کوتاه‌مدت پیشنهاد می‌شود که شرایط اولیه معادلات وضعیت آن به کمک یک دستگاه اینرسی ثانویه معلوم است. به‌منظور اطمینان از مشاهده‌پذیری زوایای تراز و سمت، از قضیه مستقل بودن یک مجموعه متعامد استفاده می‌شود. در ادامه برای افزایش دقت الگوریتم، جملات از جنس شتاب ناشی از فاصله بلوک حسگرهای اینرسی از مرکز جسم محاسبه‌شده و در جهت اصلاح الگوریتم معمول به کار گرفته می‌شود. در انتها قابلیت روش اصلاح‌شده در افزایش دقت در مقایسه با روش معمول از طریق شبیه‌سازی نیز مورد تایید قرار می‌گیرد.

modification of the ship coarse alignment algorithm on a wavy pier in the case where sensors are not located in the center

in this paper, assuming that the inertial measurement unit is not located in the center of the ship, the initial alignment accuracy of the inertial navigation system on the oscillating base is investigated using one of the common methods, and then a solution is presented to modify this algorithm and increase the alignment accuracy using the output of gyroscopes. first, using the poisson equation in a secondary inertial frame and the decomposition of the transformation matrix between body and geographic frames, the alignment algorithm for the inertial navigation system located on an oscillating base is presented. for this purpose, a short-term navigation algorithm is proposed and the initial conditions of its equations will be known by defining a secondary inertial frame, which is the same as the initial body frame. in order to ensure the observability of the level and heading angles, the theorem of independence of an orthogonal set is used. next, to increase the accuracy of the algorithm, acceleration terms resulting from the distance of the inertial measurement unit from the center of the object are calculated and used to modify the conventional algorithm. finally, the ability of the modified method to increase accuracy compared to the conventional method is evaluated through simulation.