توسعه روش کالیبراسیون ژایروسکوپ مبتنی بر فیلتر کالمن توسعه یافته جهت تخمین وضعیت دقیق
محل انتشار: فصلنامه علوم و فناوری فضایی، دوره: 17، شماره: 1
سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 142
فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JSST-17-1_002
تاریخ نمایه سازی: 18 دی 1402
چکیده مقاله:
در ماهواره های سنجشی با تفکیک مکانی بالا، حفظ الزامات پایداری و نشانه روی برای موفقیت ماموریت حیاتی است. بدین جهت، معمولا از ژایروسکوپ های بسیار دقیق به عنوان یکی از سنسورهای اصلی تعیین وضعیت استفاده می شود. در این راستا، به منظور جلوگیری از کاهش دقت تخمین وضعیت داده های ژایروسکوپ باید در فواصل زمانی مناسبی کالیبره شوند. در این پژوهش، رویکرد مبتنی بر فیلتر کالمن توسعه یافته جهت کالیبراسیون ژایروسکوپ مورد بررسی قرار گرفته است. بنابراین، نخست، مدلی که در بردارنده پارامترهای اصلی ژایرو شامل بایاس ها، ضرایب مقیاس و عدم همراستایی هاست معرفی می شود. در ادامه، الگوریتمی مبتنی بر فیلتر کالمن توسعه یافته جهت تخمین پارامترهای ژایرو ارائه می شود. سپس، از یک فیلتر کالمن توسعه یافته مبتنی بر کواترنیون ضربی به همراه داده های سنسور ستاره جهت تخمین وضعیت بهره گرفته می شود. در انتها برای ارزیابی عملکرد کالیبراسیون در حلقه کنترل وضعیت، کنترل کننده ای مبتنی بر بازخورد کواترنیون طراحی و بکار گرفته شده است. نتایج بدست آمده از حلقه کنترل وضعیت، دقت پایداری ۰.۰۰۵ درجه بر ثانیه و دقت نشانه روی ۰.۱۵ درجه را نشان می دهد که بیانگر کارایی روش ارائه شده در ماموریتهایی با الزامات کنترلی سختگیرانه است.
کلیدواژه ها:
کالیبراسیون ژایرو ، فیلتر کالمن توسعه یافته ، تخمین وضعیت دقیق ، بازخورد کواترنیون ، ماهواره های سنجشی
نویسندگان
امیر لبیبیان
استادیار، پژوهشکده سامانه های ماهواره، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران