علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

حامد محمدکریمی حسین هوشیار

نوع مقاله : مقالة‌ پژوهشی‌

نویسندگان
دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
چکیده
کالیبراسیون دقیق بایاس حسگرهای اینرسی نقش حیاتی در جلوگیری از انباشت و افزایش تدریجی خطاها در سامانه‌های ناوبری اینرسی ایفا می‌کند. روش‌های متداول مانند فیلتر کالمن و نسخه‌های گوناگون آن، معمولاً دارای پیچیدگی محاسباتی بالا، وابستگی شدید به مدل‌سازی دقیق نویز، و نیازمند تنظیم دقیق پارامترها برای تضمین پایداری و همگرایی هستند. برای رفع این چالش‌ها، در این پژوهش یک روش کالیبراسیون جبری برخط نوین ارائه می‌شود که دینامیک خطای سامانه ناوبری اینرسی را بازنویسی کرده و مؤلفه‌های بایاس شتاب‌سنج و ژیروسکوپ را به‌صورت صریح و تحلیلی جدا می‌کند. الگوریتم پیشنهادی بایاس‌ها را با حل یک دستگاه معین معادلات خطی، تشکیل‌شده از حالت‌های خطای بین سامانه مرجع و سامانه وابسته، برآورد می‌کند و بدین ترتیب نیاز به فیلترسازی تکراری یا به‌روزرسانی احتمالاتی را به‌طور کامل حذف می‌نماید. نتایج شبیه‌سازی در شرایط سکون و پرواز پیمایشی نشان می‌دهند که روش پیشنهادی از دقت بالا، همگرایی سریع، و مقاومت قابل توجه در برابر نویز اندازه‌گیری برخوردار است. همچنین یافته‌ها پایداری عددی مطلوب و سازگاری آن با تغییرات زمانی حسگرها را تأیید می‌کنند. در مجموع، این روش با هزینه محاسباتی بسیار کم، تخمین دقیق و پایدار بایاس را فراهم کرده و گزینه‌ای سریع، کارآمد و قابل اعتماد برای کاربردهای ایمنی‌حساس نظیر هوانوردی، وسایل خودران و رباتیک ارائه می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 11 آذر 1404

  • تاریخ دریافت 21 مرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 20 آبان 1404
  • تاریخ پذیرش 10 آذر 1404
  • تاریخ اولین انتشار 11 آذر 1404