بهبود كارآيي سامانه‌ي ناوبري تلفيقي INS/GPS با استفاده از شبكه هاي عصبي

كارشناسي ارشد

با توجه به اهميّت دقت ناوبري در كاربردهايي با سرعت بالا، اغلب سامانه ناوبري اينرسي (INS) را با يكي از سامانه‌هاي ناوبري ماهواره‌اي تلفيق مي‌كنند. در يكي از انواع اين روش‌ها كه در آن INS با GPS تلفيق مي‌شود، مسئله‌ي قطعي GPS يك چالش مهم و غيرقابل اجتناب است. مضاف بر قطعي GPS، استفاده از حسگرهاي ارزان قيمت ميكروالكترومكانيكي (MEMS) در INS، كه داراي كيفيت پايين بوده و خروجي نويزي دارند، دقت ناوبري خالص INS را به شدت كاهش داده و با طولاني شدن قطعي GPS، آن را به واگرايي مي‌كشاند. در اين پايان‌نامه، ضمن شبيه‌سازي معادلات مكانيزاسيون سامانه ناوبري INS به طور بلادرنگ، با استفاده از هوش مصنوعي، ناوبري INS/GPS كه توسط فيلتر كالمن توسعه‌يافته تلفيق شده‌اند را در زمان قطعي GPS بهبود داده‌ايم. در طول مدتي كه GPS در دسترس است، بلوك هوشمند در فاز آموزش است؛ در اين فاز، خروجي بلوك هوشمند با مقدار مطلوب، كه همان تغييرات خروجي GPS مي‌باشد، مقايسه مي‌شود. در زمان قطعي GPS، عملاً شبكه عصبي نقش GPS را در سامانه ناوبري تلفيقي ايفا مي‌كند. به منظور سنجش اين رويكرد و نيز مقايسه دقت تخمين، تعدادي از شبكه‌هاي عصبي متفاوت در پنج روش مختلف از شبكه‌هاي عصبي MLP، RBF، SVR، موجك و نيز سامانه استنتاج فازي-عصبي تطبيقي (ANFIS) به عنوان بلوك هوشمند استفاده كرده‌ايم. همچنين داده¬هايي كه در اين پايان‌نامه براي سنجش روش¬هاي بيان شده استفاده شده است، از يك محيط واقعي توسط يك ميني هواپيما كه داراي حسگرهاي MEMS بوده است، جمع¬آوري شده‌اند. نتايج بدست آمده براي تمامي شبكه‌هاي عصبي، نشان‌دهنده‌ي آن است كه ناوبري تحت اين رويكرد در زمان قطعي GPS، نسبت به ناوبري خالص INS و نيز ناوبري تلفيقي INS/GPS توسط فيلتر EKF، به صورت چشم‌گيري بهبود يافته است. ضمناً در ميان پنج بلوك هوشمند نيز، ANFIS توانسته است حدوداً بيش از 20% نسبت به ديگر روش¬ها دقت داشته باشد.

195389

دانشگاه علم و صنعت ايران

سيستم هاي الكترونيك ديجيتال

دكتر سيد محمد رضا موسوي ميركلائي