طراحی و ارزیابی تجربی الگوریتم تخمین وضعیت تلفیقی در رونده زیرآبی خودکار مبتنی بر فیلتر تکمیلی غیرمستقیم

هدف اصلی این مقاله طراحی یک سیستم ناوبری تلفیقی متشکل از سنسورهای اینرسی ارزانقیمت برای تخمین وضعیت دقیق یک رونده زیرآبی خودکار در طول همه فازهای ماموریت زیرآبی و سطحی است. دستاورد پیشنهادی با تکیه بر سیستم موقعیت یاب جهانی GPS، واحد اندازهگیری اینرسی (شتاب سنج و ژیروسکوب)، سنسور مغناطیس سنج و تکنیک فیلتر تکمیلی پایه گذاری شده است. فیلتر تکمیلی بر پایه فیلتر پایین گذر و بالاگذر به ترتیب برای حذف خطاهای نویز و بایاس در داده های اندازه گیری موجود در ساختار ناوبری تلفیقی طراحی میشود. بدین ترتیب تخمین نسبتا دقیقی از وضعیت رونده در اختیار سیستم هدایت و کنترل قرار میدهد. مهمترین ویژگی دستاورد پیشنهادی سوییچ بین GPS و مغناطیسسنج همگام با تغییر فاز حرکتی رونده زیرآبی خودکار است که منجر به تخمین دقیقتر زاویه سمت نسبت به سیستم ناوبری ژایرویی در فازهای حرکتی سطحی و زیر آبی میشود. عملکرد الگوریتم ناوبری تلفیقی پیشنهادی، در آزمون میدانی یک رونده زیرآبی خودکار تحقیقاتی و در مقایسه با فیلتر کالمن مورد ارزیابی قرار میگیرد.

کلیدواژه ها:

تخمین وضعیت ، واحد اندازه گیری اینرسی ، فیلتر تکمیلی غیرمستقیم ، سیستم موقعیت یاب جهانی