کالیبراسیون دمایی برخط imu در سامانه ی ناوبری ترکیبی ins/gps با استفاده از الگوریتم های تخمین بهینه

تعیین موقعیت ، مهم ترین وظیفه ی یک سامانه ی ناوبری است که عموماً بر اساس مختصات موقعیت، بردار سرعت و زوایای سمت و تراز به دست آمده از سامانه ی ناوبری و سیستم های کمکی تعیین می شود. در یک سامانه ی ناوبری اینرسی شامل سنسورهای اینرسی کم هزینه، به علت وجود عدم قطعیت های قابل توجه از نوع نویز، بایاس و دریفت، خطای موقعیت یابی در مدت زمان کوتاهی افزایش می یابد. بنابراین ترکیب آن با یک سامانه ی کمکی مانند سامانه ی موقعیت یاب جهانی، جهت کاهش خطای سامانه ی ناوبری اینرسی، به وسیله ی الگوریتم های تخمین بهینه انجام می گردد. در صورتی که دقت سیستم های ناوبری کم هزینه افزایش یابد، هزینه ی کاربردهای معمول آن ها کاهش یافته و راه برای استفاده در کاربردهای جدید باز می شود. کالیبراسیون، یک روش مناسب برای جبران خطاهای معین سنسورهای واحد اندازه گیری اینرسی است. خطاهای سنسورهای اینرسی ارزان قیمت، بخصوص سنسورهای ریزالکترومکانیکی، به شدت به وضعیت های محیطی مثل دما وابسته هستند. با توجه به تاثیر تغییرات دمایی در خروجی سنسورها، ضرورت کالیبراسیون دمایی و توسعه ی مدل های جبران کننده ی دمایی دقیق و قابل اطمینان به وضوح احساس می شود، که در این پایان نامه مورد توجه قرار گرفته است. هدف اصلی این پایان نامه، ارائه ی یک الگوریتم جدید برای کالیبراسیون دمایی برخط واحد اندازه گیری اینرسی و جبران خطاهای ناشی از تغییرات دما در ژیروسکوپ ها و شتاب سنج ها است. در این پایان نامه، برای رسیدن به این هدف، از سه الگوریتم تخمین بهینه شامل فیلتر کالمن توسعه یافته، فیلتر h_inf و روش بهینه سازی ازدحام ذرات استفاده می شود. با توجه به این که روش های کالیبراسیون دمایی پیشنهاد شده در کارهای گذشته، عموما زمان بر و برون خط بوده و نیاز به تجهیزات گران قیمتی از جمله میز چرخان و محفظه ی دمایی دارند، روش ارائه شده در این پایان نامه، مزیت قابل توجهی در مقایسه با کارهای گذشته دارد. برای ارزیابی کارایی الگوریتم ارائه شده در این پایان نامه، چند تست پرواز انجام گرفته است. نتایج این پایان نامه نشان می دهد که استفاده از الگوریتم بدیع کالیبراسیون دمایی برخط ارائه شده در این پایان نامه، دقت سیستم ناوبری ترکیبی را افزایش می یابد.