طراحی یک رویت گر حالت توسعه یافته مقید جهت پیاده سازی عملی در سیستم ناوبری ترکیبی اینرسی-موقعیت یاب جهانی

در این مقاله به طراحی و پیاده سازی عملی یک رویت گر حالت توسعه یافته مقید برای سیستم ناوبری ترکیبی اینرسی-موقعیت یاب جهانی در حضور نامعینی های مدل و خطاهای حسگرهای اینرسی پرداخته می شود. برای دسترسی به یک مدل دقیق و قابل اطمینان از سیستم ناوبری اینرسی در حضور قطعی سامانه موقعیت یاب جهانی، استفاده از قیود فیزیکی در طراحی رویت گر پیشنهاد می شود. در روش پیشنهادی، با در نظر گرفتن جمله دربرگیرنده­ی عدم قطعیت های مدل و خطاهای حسگرهای اینرسی به عنوان یک متغیر حالت جدید، تخمینی از این متغیر در کنار متغیرهای حالت سیستم ناوبری اینرسی ارائه می شود. همچنین، استفاده از قیود حرکتی و محیطی شامل قیود غیرهولونومیک و قیود ارتفاع موجب بهبود دقت تخمین ها، کاهش انباشت خطا و افزایش پایداری دینامیکی تخمین ها می شود. از داده های تجربی در جهت بررسی عملکرد رویت گر پیشنهادی در محیط آزمایش واقعی استفاده می شود. نتایج حاصل، حاکی از این است که عدم قطعیت های مدل و خطاهای حسگرهای اینرسی در سیستم ناوبری اینرسی به صورت برخط به خوبی تخمین زده می شود. بدین ترتیب رویت گر طراحی شده می­تواند با بهره گیری از اطلاعات سامانه موقعیت یاب جهانی در مواقع حضور این سامانه و استفاده از قیود فیزیکی در مواقع قطعی، تخمین قابل اعتمادی از متغیرهای حالت ارائه نماید. همچنین، الگوریتم پیشنهادی به دلیل حجم محاسبات کم، سریع بوده و برای پیاده سازی عملی مناسب است.

کلیدواژه ها:

سیستم ناوبری اینرسی ، سامانه موقعیت یاب جهانی ، رویت گر حالت توسعه یافته ، قیود فیزیکی ، پیاده سازی عملی