مدلسازي و شبيه سازي سنسورهاي اينرسي به صورت آرايه اي و مزاياي آن در ناوبري اينرسي

كارشناسي ارشد

چكيده بيشتر سيستم هاي ناوبري امروزي بر اساس سيستم موقعيت ياب جهاني هستند كه مي تواند اطلاعات قابل اطمينان و دقيق از موقعيت و سرعت هدف را ارائه دهد. اما شرايط جغرافيايي كره زمين يعني كوه ها، جنگل هاي انبوه، ساختمان هاي بلند و يا ساير موانع باعث مي شود كه ماهواره ها به دليل كاهش زاويه ديد، عدم وجود يك خط ديد مستقيم با گيرنده و ساير منابع خطاي عمدي و غيرعمدي دقت كمي داشته باشد. از سوي ديگر سامانه ناوبري اينرسي متشكل از واحد اندازه گيري اينرسي يك سامانه مستقل است كه در هر نوع شرايط آب وهوايي كارايي دارد و مي تواند اطلاعات پيوسته اي از مكان، سرعت و جهت را بدون اينكه تحت تاثير شرايط محيط قرار گيرد، ارائه دهد. از مزاياي INS مي توان به قابليت اطمينان بالا نسبت به جمينگ و نرخ ارسال داده‌ي بالا اشاره كرد. اما به دليل انواع نويزها و انتگرال گيري مكرر از سنسورهاي شتاب سنج و ژيروسكوپ، دقت سيستم INS در اثر گذشت زمان كاهش مي يابد و اطلاعات سرعت و مكان واگرا مي شود. تاثير و ميزان اين مولفه هاي نويزي با قيمت سنسورهاي اينرسي رابطه ي عكس دارد. سنسورهاي اينرسي آرايه اي امكان بهبود و گسترش قابليت سنجش را در مقايسه با سنسورهاي اينرسي معمولي فراهم مي كند. مفهوم يك آرايه سنسور اينرسي يعني تركيب تعدادي عناصر شتاب سنج و ژيروسكوپ به صورت افزونه براي رسيدن به قابليت هايي كه در حالت عادي نمي توان به آن-ها رسيد. به طور خلاصه از اين قابليت هاي قابل دستيابي مي توان به دقت بالاتر، قابليت اطمينان بالاتر و تخمين عدم قطعيت، دامنه اندازه گيري پوياي بالاتر، تخمين حركت زاويه اي از داده هاي شتاب سنج و تخمين مستقيم شتاب زاويه اي اشاره كرد. در اين پايان نامه تعدادي سنسورهاي شتاب سنج و ژيروسكوپ رده تجاري به صورت آرايه اي به منظور كاهش مولفه هاي نويزي و افزايش دقت ناوبري با يكديگر تلفيق شده اند. همچنين سنسورهاي اينرسي و GPS در محيط متلب مدل سازي و الگوريتم ناوبري شبيه سازي شده است و مقايسه ي خروجي سنسورهاي تلفيق شده با حالت عادي نشان از افزايش دقت ناوبري و كاهش مولفه هاي نويزي دارد.

195172

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك ديجيتال

دكتر احمد ايت اللهي