حامد محمدکریمی حسین هوشیار

کالیبراسیون دقیق بایاس حسگرهای اینرسی نقش حیاتی در جلوگیری از انباشت و افزایش تدریجی خطاها در سامانه های ناوبری اینرسی ایفا می کند. روش های متداول مانند فیلتر کالمن و نسخه های گوناگون آن، معمولا دارای پیچیدگی محاسباتی بالا، وابستگی شدید به مدل سازی دقیق نویز، و نیازمند تنظیم دقیق پارامترها برای تضمین پایداری و همگرایی هستند. برای رفع این چالش ها، در این پژوهش یک روش کالیبراسیون جبری برخط نوین ارائه می شود که دینامیک خطای سامانه ناوبری اینرسی را بازنویسی کرده و مولفه های بایاس شتاب سنج و ژیروسکوپ را به صورت صریح و تحلیلی جدا می کند. الگوریتم پیشنهادی بایاس ها را با حل یک دستگاه معین معادلات خطی، تشکیل شده از حالت های خطای بین سامانه مرجع و سامانه وابسته، برآورد می کند و بدین ترتیب نیاز به فیلترسازی تکراری یا به روزرسانی احتمالاتی را به طور کامل حذف می نماید. نتایج شبیه سازی در شرایط سکون و پرواز پیمایشی نشان می دهند که روش پیشنهادی از دقت بالا، همگرایی سریع، و مقاومت قابل توجه در برابر نویز اندازه گیری برخوردار است. همچنین یافته ها پایداری عددی مطلوب و سازگاری آن با تغییرات زمانی حسگرها را تایید می کنند. در مجموع، این روش با هزینه محاسباتی بسیار کم، تخمین دقیق و پایدار بایاس را فراهم کرده و گزینه ای سریع، کارآمد و قابل اعتماد برای کاربردهای ایمنی حساس نظیر هوانوردی، وسایل خودران و رباتیک ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

Online calibration ، Inertial sensors ، Algebraic calibration ، Bias estimation ، Reference-dependent system