شناسایی دینامیک یک وسیله زیر آبی خودگردان در مود عمق و فرمان با استفاده از فیلتر کالمن توسعه یافته

افزایش نیاز به استفاده از وسایل زیر آبی خودکار برای کاربردهای نظامی و صنعتی باعث شده است تا تحقیقات در این زمینه در دهه های اخیر افزایش یابد. نیاز به مدل های ریاضی دقیق با استفاده از روش هایی عملی و اقتصادی، به عنوان یک مرحله مهم در کنترل و شبیه سازی این سیستم ها، باعث شده تا زمینه شناسایی سیستم و تخمین پارامتر مورد توجه ویژه قرار گیرد. در این پروژه به شناسایی و تخمین ضرایب هیدرودینامیک یک وسیله زیرآبی خودکار در مودهای تفکیک شده ی حرکتی عمق و فرمان پرداخته می شود و ضرایب هیدرودینامیکی وسیله با به کارگیری داده های حسگرهای سرعت و جهت و موقعیت، با استفاده از مشاهده گر غیرخطی فیلتر کالمن توسعه یافته (ekf) شناسایی می شود. مدلی که برای شبیه سازی به کار گرفته شده است، دو مدل غیر خطی تفکیک شده با حرکت شش درجه آزادی که دارای نویز در اندازه گیری حس گرهاست، است. ضرایب هیدرودینامیکی به عنوان متغیرهای حالت مکمل درنظر گرفته می شوند و مانند دیگر متغیرهای حالت مثل سرعت و جابجایی، در طول مسیر حرکت به صورتی بهینه تخمین زده می شوند. با استفاده از نتایج بدست آمده شناسایی، در مدل تفکیک شده و با به کارگیری حسگر های سرعت و فشار، یک وسیله زیرآبی خودکار با استفاده از فیلتر کالمن استاندارد موقعیت یابی می شود و با مقایسه مسیر واقعی و مسیر موقعیت یابی شده، نتایج شناسایی صحت سنجی می شوند. مقایسه بین خروجی های مدلی که در آن نتایج شناسایی استفاده شده و خروجی های مدل واقعی تطابق نسبتا خوبی را نشان می دهند. نتایج نشان می دهد که روش شناسایی ارائه شده می تواند به عنوان ابزاری کم هزینه برای تعیین ضرایب هیدرودینامیکی بر اساس آزمایشات عملی، به کار گرفته شود.