Skip to main content
SUPERVISOR
Asghar Gholami
اصغر غلامی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Hassanipour
علی حسنی پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Design and Accuracy Analysis of Integrated INS/GPS using Particle Filter
Inertial Navigation System (INS) using initial states such as initial position, attitude, velocity and measuring accelerations and rotation rates in three dimensions, estimates vehicle position, attitude and velocity. Inertial sensors usually have noises. Therefore, INS output errors increase rapidly with time. For reducing these errors and increasing navigation accuracy, INS should be integrated with other aided navigation sensors such as Global Positioning System(GPS). One of integration types is called Loosely coupled INS/GPS integration, which has been investigated in this research. Integration needs an estimation method such as particle filters and Kalman filters used in this thesis. In this thesis,Loosely coupled INS/GPS navigation system using particle filter is designed to reduce navigationerrors.Additionally, some Kalman filters outputs have been achieved for comparison. In this research, some particle filters and Kalman filters such as SIR PF, SIS PF, error state extended Kalman filter (ESKF), total state extended Kalman filter (TSKF), error state extended particle filter (ESPF) andtotal state extended particle filter (TSPF) have been described and implemented. Finally,partticle filters results have been compared toKalman filters outputs in different conditions. Keywords: Inertial navigation system, Loosely coupled INS/GPS integration,Particle filter, Kalman filter
سیستم ناوبری اینرسی (INS) با استفاده از مقادیر اولیه حالت‌های متحرک(مکان، سرعت و جهت) و اندازه‌گیری سرعت زاویه‌ای و شتاب‌ها، حالت‌های متحرک را تخمین می‌زند. سنسورهای اینرسی معمولاً دارای نویز در خروجی می‌باشند. در نتیجه، خطای خروجی INS سریعاً با گذشت زمان افزایش می‌یابد.برای افزایش دقت و محدود کردن خطا، INS را با سنسورهای کمکی دیگر مثل سیستم مکان‌یابی جهانی(GPS) ترکیب می‌کنند. یکی از انواع ترکیب INS و GPS سیستم ناوبری تلفیقی Loosely coupled INS/GPS نام دارد که در این تحقیق بررسی شده است. ترکیب اطلاعات دو سنسور، نیاز به الگوریتم تخمین و روش‌های ترکیب داده دارد. از جمله روش‌های ترکیب اطلاعات، فیلترهای ذره‌ای و فیلترهای کالمن می‌باشند. هدف از این پایان‌نامه، طراحی و تحلیل دقت سیستم ناوبری تلفیقی INS/GPSLoosely coupled با استفاده از فیلترذره‌ای است؛ تا خطای تعیین موقعیت کاهش یابد. در این راستا، خروجی تعدادی از فیلترهای کالمن نیزبرای مقایسه به دست آمده‌اند.در این تحقیق،نحوه پیاده‌سازی چندینفیلتر ذره‌ای و کالمن از جمله فیلتر ذره‌ای SIR و SIS، فیلتر ذره‌ای توسعه‌یافته حالت خطا و حالت کامل (TSPF، ESPF)، فیلتر کالمن توسعه‌یافته حالت خطا و حالت کامل (TSKF، ESKF)شرح داده شده و نتایج خروجی این فیلترها در شرایط و پارامترهای مختلف، ارائه و مقایسهشده‌اند. کلیدواژه: سیستم ناوبری اینرسی،سیستم ناوبری تلفیقی INS/GPSLoosely coupled، فیلتر ذره‌ای،فیلتر کالمن

ارتقاء امنیت وب با وف بومی