طراحی و شبیه سازی یک فیلتر کالمن توسعه یافته و اعمال آن بر روی سیستم تعیین وضعیت ماهواره

برای آنکه ماهواره ها بتوانند ماموریتشان را بدرستی انجام دهندو اهداف مورد نظر را برآورده کنند لازم است که وضعیتشان در فضا کنترل شود. در بررسی کنترل وضعیت ماهواره نخستین پرسشی که پیش می آید تشخیص وضعیت فعلی ماهواره می باشد. به همین علت عملکرد زیرسیستم تعیین وضعیت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در جهت انجام تعیین وضعیت می توان از روشهای معین نظیر الگوریتم هندسی، روش ‏‎ کوئست و ... استفاده کرد که هر کدام از آنها نیاز به حداقل دوبردار اساسی دارند.اما در روشهای مبتنی بر تخمین وضعیت ، برای بدست آوردن وضعیت نیاز به دو بردار اساسی نداشته وهمچنین می توان از حسگرهای کمتری برای این کار استفاده کرد که باعث صرفه جویی در قیمت کل ماهواره می شود. در این رساله ، روش تخمین وضعیت با توجه به ملحوظات عملی برای یک ماهواره کاربردی با استفاده از فیلتر کالمن و فیلتر کالمن توسعه یافته گسسته-پیوسته برای بالا بردن دقت مدل سیستم و استفاده از محاسبات گسسته کامپیوتری و با استفاده از حسگر ژایروی نرخی( بعنوان یک حسگر دقیق ) و اندازه گیر مغناطیس سه محوره(بعنوان حسگر یدکی ارائه شده است.سپس راهکارهایی برای افزایش سرعت تخمین وضعیت ارائه خواهد شد، که از جمله آنها استفاده از فیلتر کالمن خطی در مد نرمال و مقایسه 6 ماتریس مختلف تبدیل در فیلتر کالمن توسعه یافته و انتخاب بهترین آنها می باشد.در انتها نیز به مقایسه بهترین حالت فیلتر کالمن گسسته-پیوسته با یکی از کارآمدترین الگوریتم های معین تعیین وضعیت یعنی کوئست توسعه یافته خواهد پرداخت و معایب و مزایای آنها نسبت به هم بیان خواهد شد. در نهایت شبیه سازیهای انجام گرفته شده صحت عملکرد موارد فوق را ثابت می نماید.