افزايش دقت رديابي برداري سيگنال‌هاي ضعيف GNSS مبتني بر تخمين‌گر هوشمند

كارشناسي ارشد

چكيده سيستم‌هاي ناوبري ماهواره‌اي براي كاربر دسترسي‌هاي مورد نياز و مناسب و نيز اطلاعات دقيق در هر نقطه از جهان را فراهم مي‌كند. سيگنال‌هاي ارسالي از ماهواره‌هاي سامانه‌هاي‌ ناوبري داراي دو ويژگي مهمِ پهن باند بودن و توانِ اندك هستند. اين دو ويژگي باعث مي شود كه اين سيگنال‌ها در مقابل نويز و انواع اختلال‌هاي عمدي و غيرعمدي از جمله جمينگ، فريب، سيگنال ضعيف و انسداد بسيار آسيب‌پذير باشند. به همين منظور در اين پايان‌نامه در ميان روش‌هاي موجود براي مقابله با سيگنال ضعيف، رديابي برداري انتخاب شده است. در واقع روش رديابي برداري يكي از بهترين روش‌ها براي مقابله با شرايط سيگنال ضعيف است كه امروزه بسيار مورد توجه محققين قرار گرفته است. در اين روش با تركيب حلقه‌هاي رديابي و قسمت ناوبري، استقلال در رديابي كانال‌هاي مختلف از بين رفته و درصورتي‌كه شرايط سيگنال در يك يا چند كانال ضعيف شده باشد، مي‌تواند از ويژگي‌هاي كانال‌هاي ديگر براي ادامه رديابي استفاده كند و از اين طريق قفل سيگنال را از دست ندهد. بعضي اوقات، شرايط سيگنال به گونه‌اي مي‌شود كه رديابي برداري يا دقت كافي و لازم براي مكان‌يابي ندارد و يا به طور كل، حلقه‌ها از قفل خارج مي‌شوند. از آن جايي كه قلب رديابي برداري فيلتر كالمن است، بهبود در اين فيلتر مي‌تواند براي اين شرايط، ايده مناسبي باشد. از آنجايي كه منطق فازي مبتني بر دانش انساني است، مي‌توان از آن براي اين شرايط استفاده كرد؛ به گونه‌اي كه با توجه به مشخصه‌هاي سيستم در شرايطي كه سيگنال به شدت ضعيف مي‌شود، گيرنده برداري بتواند قفل سيگنال در حلقه‌هاي رديابي را از دست ندهد. نتايج نشان مي‌دهد كه استفاده از منطق فازي در تطبيقي كردن ماتريس‌هاي مهم R، Q و P مورد استفاده در فيلتر كالمن، به طور قابل ملاحظه‌اي مقاومت گيرنده را در شرايط بسيار نامناسب نسبت به گيرنده‌هاي برداري مرسوم افزايش داده است. در اين پايان‌نامه، همچنين به كمك داده عملي جمع‌آوري شده عملكرد گيرنده برداري هوشمند مورد ارزيابي قرار گرفته است به گونه‌اي كه گيرنده‌هاي برداري هوشمند پيشنهادي توانسته در شرايط بسيار نامناسب سيگنال در حالي كه تنها 5 ماهواره در دسترس بوده، حدود 25 ثانيه سيگنال ضعيف را تحمل كند. اين در حالي است كه گيرنده‌ برداري سنتي در همين شرايط بيشتر از 8 ثانيه نتواسته‌ مقاومت كند. واژه‌هاي كليدي: GPS، سيگنال ضعيف، رديابي برداري، فيلتر كالمن، منطق فازي، رديابي برداري فازي

191261

دانشگاه علم و صنعت ايران

مخابرات امن و رمزنگاري

دكتر سيد محمدرضا موسوي ميركلايي