پیاده سازی یک الگوریتم تخمین موقعیت مستقل از سامانه موقعیت یاب جهانی بر روی شناوردریایی با استفاده از سرعت و زاویه هدینگ

این مقاله به طراحی سامانه کمک ناوبری ارزان و مستقل از سامانه موقعیت یاب جهانی (GPS) و پیاده سازی آن بر روی یک شناور دریایی اختصاص دارد. تخمین دقیق موقعیت یک شناور ابزاری بسیار مهم و اساسی در امنیت دریایی است. روش های مختلفی برای ناوبری شناور های دریایی ارائه شده که روش ناوبری داپلری، سامانه موقعیت یاب جهانی و سامانه ناوبری اینرسی (INS) از جمله رایج ترین روش ها به شمار می آیند. با توجه به گران بودن روش ناوبری داپلری به دلیل قیمت بالای حسگرهای مورد نیاز، احتمال عدم دسترسی به سیگنال سامانه موقعیت یاب جهانی یا غیر قابل اعتماد بودن آن و همچنین به دلیل خطای انباشته در سامانه ناوبری اینرسی و هزینه بالای آن برای دقت های زیاد، در این تحقیق یک روش تخمین حلقه باز موقعیت شناور با استفاده از زاویه سمت و سرعت، ارائه شده است. با توجه به در اختیار نداشتن حسگر سرعت سنج، مقادیر سرعت حرکت شناور با اضافه کردن نویز به سرعت اندازه گیری شده توسط سامانه موقعیت یاب جهانی، شبیه سازی شده و برای اندازه گیری زاویه سمت شناور از داده های واقعی یک حسگر مغناطیسی استفاده شده است. به منظور ارزیابی الگوریتم پیشنهادی، دو تست مختلف در دریای مازندران انجام شده و داده های سرعت و زاویه سمت شناور ذخیره شده و سپس الگوریتم پیشنهادی به صورت برون خط در نرم افزار متلب (MATLAB) پیاده سازی و نتایج آن با داده های سامانه موقعیت یاب جهانی مقایسه شده است. نتایج حاکی از دقت قابل قبول الگوریتم ارائه شده در این مقاله است.

کلیدواژه ها:

ناوبری دریایی ، الگوریتم ناوبری مستقل از سامانه موقعیت یاب جهانی ، ناوبری ارزان ، تخمین حلقه باز موقعیت