مدل سازی و شبیه سازی الگوریتم های سامانه های ناوبری اینرسی در دستگاه های مختصات inertial، ecef و ned
|
|
|
|
|
نویسنده
|
قاسم زاده وحید
|
منبع
|
مكانيك هوافضا - 1397 - دوره : 14 - شماره : 4 - صفحه:75 -89
|
چکیده
|
سامانه های ناوبری اینرسی از مهم ترین سامانه ها جهت تعیین موقعیت، سرعت و وضعیت وسایل متحرکی مانند کشتی ها، هواپیماها، موشک ها و .... می باشد. پایه این علم، قوانین نیوتن است. در این سامانه ها، سه حسگر شتاب سنج و سه حسگر ژیروسکوپ به ترتیب نقش اندازه گیری شتاب های خطی و سرعت های زاویه ای وسیله را برعهده دارند. با استفاده از داده های خروجی این سنسورها، و الگوریتم های خاص ناوبری، موقعیت، سرعت و وضعیت وسیله انجام می پذیرد. در این مقاله، ابتدا دستگاه های مختصات مختلف مانند بدنی، اینرسی، زمینی و جغرافیایی به طور کامل و با بیانی مناسب و شیوا معرفی می شوند. سپس در ادامه، الگوریتم های ناوبری اینرسی در هر کدام از دستگاه های مختصات مذکور، بیان شده و دیاگرام کلی ناوبری هر دستگاه به طور مجزا ارائه خواهند شد. در ادامه، شبیه سازی های مربوط به ناوبری اینرسی در دستگاه های مختصات اینرسی، زمینی دکارتی و ned به کمک نرم افزار سیمولینک انجام می شود. جهت این کار سه سناریوی حرکتی مختلف در مختصات دوبعدی و سه بعدی، بررسی و نتایج شبیه سازی آن ها آورده خواهند شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم ه ای ناوبری اینرسی در دستگاه های مختصات مختلف از کارآیی و دقت مناسب جهت ناوبری برخوردار می باشد و برای هر نوع شبیه سازی دیگری نیز کافی است داده های شتاب سنج ها و ژیروسکوپ ها به عنوان داده های ورودی به این شبیه ساز وارد شده و ناوبری و موقعیت یابی وسیله انجام پذیرد. در پایان مقاله به موضوع ارزیابی عملکرد سامانه ناوبری اینرسی، مدل خطای حسگرهای اینرسی و تلفیق سامانه ناوبری اینرسی و سامانه موقعیت یاب جهانی یا gps به کمک فیلتر کالمن اشاره خواهد شد.
|
کلیدواژه
|
دستگاه مختصات، ناوبری اینرسی، شتاب سنج، ژیروسکوپ، فیلتر کالمن
|
آدرس
|
دانشگاه فسا, گروه مهندسی برقدانشگاه فسا, ایران
|
پست الکترونیکی
|
v.ghasemzade@yahoo.com
|
|
|
|
|