موقعیت یابی توپکهای هوشمند بر اساس روش ناوبری کور و ترکیب حسگرها

خطوط لوله بدون در نظر گرفتن سیال جاری در آنها، بی­شک یکی از اساسی ترین جنبه­های زندگی مدرن بشری هستند. این مقاله با هدف تعیین مختصات دقیق عیوب خطوط لوله به رشته تحریر درآمده­است. در مقاله حاضر در ابتدا یک مدل ریاضی از دینامیک یک توپک هوشمند حقیقی استخراج گردیده­است. سپس با استفاده از قضیه تبدیل مختصات همگن، ماتریس های انتقال برای تبدیل مختصات توپک از دستگاه مرجع به دستگاه بدنی و بدست آوردن ماتریس انتقال جهانی برای توصیف موقعیت لحظه­ای توپک استفاده شده­است. در فرآیند ضبط اطلاعات مکانی در بازه های زمانی افزاینده، خطای توده ای موجود نیز مدل شده اند. با ترکیب اطلاعات بدست آمده از واحد اندازه گیری اینرسی و چرخ کیلومتر شمار خرابی های لوله تعیین موقعیت خواهندشد. به منظور بهبود دقت تعیین موقعیت عیوب مورد نظر، نشانگرهای مغناطیسی رو سطحی در بازه های مکانی با طول یکسان نصب می شوند. از این نشانگرهای مغناطیسی به عنوان نقاط مرجع ثانویه استفاده می شود تا از آن طریق بتوان خطای انباشته به وجود آمده در حین عملیات موقعیت­یابی را حذف نمود. در پژوهش حاضر از روش ناوبری کور و ادغام اطلاعات بدست آمده از شبکه حسگرینگ اینرسایی داخلی، سه چرخ اودومتر و تعدادی نشانگر مغناطیسی رو سطحی استفاده شده است. به منظور صحت سنجی الگوریتم مکان یابی فوق، یک مطالعه شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب در حضور نویزهای سفید مصنوعی انجام شده است. نتایج این شبیه سازی نشان دهنده کارآمدی روش ناوبری کور در حضور اغتشاشات تصادفی می باشد.

کلیدواژه ها:

توپک هوشمند ، ناوبری کور ، نشانگر مغناطیسی روسطحی ، چرخ اودومتر