طراحی الگوریتم هوشمند همراستایی-کالیبراسیون در حین پرواز برای سیستم ناوبری اینرسی

ناوبری اینرسی یکی از روش های تعیین موقعیّت جسم متحرّک است که بر اساس قوانین نیوتن عمل می-کند. به دلایلی گوناگون، این سیستم در معرض خطای رشد کننده است و از این رو، تحلیل خطاها و نیز اصلاح آن به کمک ترکیب اطّلاعات با سیستم های کمک ناوبری مورد بررسی در بسیاری از مقالات قرار گرفته است. در این پایان نامه، ابتدا روش ناوبری اینرسی بررسی شده و معادلات حاکم که منجر به استخراج وضعیّت، سرعت و موقعیّت از داده های سنسورهای اینرسی می شود، بیان خواهند شد. پس از آن عوامل موجد خطا معرّفی شده و معادلات دینامیک خطای سیستم ناوبری اینرسی به دست می آیند و به کمک این معادلات، روش ترکیب اطّلاعات مبتنی بر فیلتر کالمن تشریح و شبیه سازی می شود. در سالیان اخیر، استفاده از سنسورهای اینرسی ریزماشین افزایش یافته که سبب پایین آمدن هزینه تمام شده سیستم ناوبری اینرسی شده است. بخش پایانی به این گونه سنسورها پرداخته و مشکلات روش متداول فیلتر کالمن در ترکیب اطّلاعات سیستم های ناوبری با این گونه سنسورها تشریح می شود. در پایان، روش هایی مبتنی بر شبکه های عصبی پیشنهاد می شود تا به کمک آنها بتوان عمل ترکیب اطّلاعات سیستم ناوبری اینرسی و کمک ناوبری را انجام داد. این روش ها می توانند در فرایند همراستایی سیستم ناوبری اینرسی و کالیبراسیون سنسورهای اینرسی به کار روند. روش های پیشنهادی شبیه سازی شده و عملکرد آن با روش های متداول فیلتر کالمن مقایسه می شود. نتایج شبیه سازی عملکرد بهتر روش پیشنهادی را در مقایسه با روش فیلتر کالمن نشان می دهد.