علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

استخراج حالت‌های رؤیت‌ناپذیر در فرایند توجیه و کالیبراسیون سیستم‌های ناوبری اینرسی با صفحةپایدار

نویسندگان
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
در این مقاله، به کمک تخمین حالت درسیستم‌های استاتیکی و روش‌های بهینه‌سازی ابتکاری، حالت‌های مشاهده‌ناپذیر در فرایند کالیبراسیون و توجیه اولیة سیستم ناوبری اینرسی با صفحه پایدار استخراج شده است. حالت‌های مشاهده‌ناپذیر در فرایند توجیه شامل بایاس شتاب‌سنج‌های افقی و ژیروسکوپ آزیموت هستند، به‌منظور به‌کارگیری روش‌های تخمین در سیستم‌های استاتیک، از مشاهدات سیستم در یک بازه زمانی مشخص به‌‌منظور تبدیل سیستم دینامیک به سیستم استاتیک استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی بیانگر دقت مناسب روش ارائه شده است. هر چند که مورد خاص مطالعه شده برای سیستم ناوبری اینرسی با صفحة پایدار از نوع نیمه‌تحلیلی بوده است، لیکن روش پیشنهادی و فرمولاسیون کلی مسئله می‌تواند در مورد انواع دیگر سیستم‌های ناوبری اینرسی حتی سیستم‌های بدون سکو نیز مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق از روش بهینة فراابتکاری تکاملی (ژنتیکی) استفاده شده است.
کلیدواژه‌ها

[1] Jiang, Y.F. and Lin, Y.P.,"Error Estimation of INS Ground Alignment through Observability Analysis,"IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems,Vol.28, No.3, 1992,pp. 92–97.
[2] FengYF., "Analysis on Observability of SINS Multi-Position Alignment Based on Singular Value Decomposition,"Journal of Chinese Inertial Technology, Vol. 22, No.5, 2008, pp.38-43.
[3]Wang, Y.D., Liu, W., "Application of Local Observability Theory in Rapid Transfer Alignment of INS,"Journal of Chinese Inertial Technology, Vol. 36, No.2, 2007, pp. 11-16.
[4] Zhou, D. H. and Guohui, H. H.,"Application of  Two Stage Decoupled Kalman Filtering to the Self Contained Calibration and Alignment of Platform Inertial Navigation System,"Harbin Institute of Technology, Vol. 16, No.7,1996, pp. 42-49.
[5] Hu, C., Zheng, J. and Li, J., "Rapid Self-Calibration for Small Gesture Inertial Platform beforeLaunch,"Journal of Chinese Inertial Technology, Vol. 19, No. 7, 2007,pp. 46-52.
 [6] Yong, J. S., Jeong, H. P. and Cheon,J. K., "Fast Calibration Technique for a Gimballed Inertial Navigation System,"ICAS Congress, 2002.
[7] Bar-Itzhack, I.Y. and Bermant, N., "Control Theoretic Approach to Inertial Navigation Systems,"Journal of Guidance, Control, and Dynamics,Vol. 11, No.8,1988, pp. 237–245.
[8] Wu Y., Wu M., Hu X., Hu D., "Self-Calibration for Land Navigation Using Inertial Sensors and Odometer: Observability Analysis,"AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, Chicago, Illinois, USA, 2009.                                                      
[9]XJiang V. XLin, V. "Error Estimation of INS Ground Alignment through Observability Analysis,"IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems,Vol.28, No.3, 1992, pp. 92–97.
[10] Schweppe, F. C., Uncertain Dynamic System, Prentice-Hall, 1990, pp. 129-155.
[11]Yaghini, M. and Akhavan, M., Heuristic Optimization Algorithm, Amirkabir University, Scientific Information Database, 2003(In Persian).
[12] Meleshco, V.V., Initial Alignment in Inertial Navigation System, Kornichok Kief, 1999, pp. 45-72 (In Russian).

  • تاریخ دریافت 13 دی 1393
  • تاریخ بازنگری 16 بهمن 1402
  • تاریخ پذیرش 31 فروردین 1395
  • تاریخ اولین انتشار 31 فروردین 1395