Skip to main content
SUPERVISOR
Jafar Ghaisari,Farid Sheikholeslam
جعفر قیصری (استاد راهنما) فرید شیخ الاسلام (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehdi Zamanian
مهدی زمانیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Ins errors analysis and modeling to propose an algorithm in Phi- Angle approach
Inertial Navigation Systems (I) typically employ an Inertial Measurement Unit (IMU) to detect the angular velocity and the linear acceleration accurately using three orthogonal rate-gyroscopes and three orthogonal accelerometers, respectively. Error propagation analysis is one of the most important issues in INS which is addressed in many valuable research works. Even small errors in INS sensors are integrated and propagated over the processing time. These errors determine the performance and the accuracy of navigation using INS. Error analysis is based on error models. Error models also serve for real-time failure detection and also for the data fusion filter implementation in the INS algorithms. In this dissertation, individual analytical models are proposed for each INS error source. The proposed models accurately describe the position error of INS based on each measured error. The separate error models for gyroscopes, accelerometers and other error sources improve the accuracy of estimated velocity and position in INS, but the calculation cost increases compared with conventional error models. Then, all calculated errors along with the systematic errors due to variations of INS parameters such as acceleration and velocity variations of the earth are employed to propose a new method for INS error modeling in the Phi-angle frame work. This approach leads to design a new algorithm in the true frame which particularly considers all errors in INS such as earth rate variations and initial misalignments. In addition, the algorithm not only works for small angular between true frame and platform frame, but also it covers the whole range of the angular between these frames.
سیستم ناوبری اینرسی (INS) یک واحد اندازه‌گیری اینرسی (IMU) را برای تشخیص دقیق سرعت زاویه‌ای و شتاب خطی به کار می‌برد که این اندازه‌گیریها به ترتیب از سه ژیروسکوپ متعامد و سه شتاب‌سنج متعامد حاصل می‌شوند. تحلیل انتشار خطا یکی از مهمترین موضوعات در بحثهای مربوط به INS است و در بسیاری از کارهای تحقیقاتی مد نظر قرار گرفته است. هر خطا در INS به صورت تجمعی در طول زمان افزایش می‌یابد. این خطاها، عملکرد و دقت ناوبری این سیستم را تعیین می‌کنند. تحلیل خطا بر اساس مدلهای خطا صورت می‌گیرد. مدلهای خطا به منظور آشکارسازی خرابیهای بلادرنگ و ترکیب داده‌های ناوبری در الگوریتم‌های INS به کار گرفته می‌شوند. اغلب نوشته‌های INS، به تحلیل و مدلسازی نحوه‌ی انتشار خطای این سیستم مرتبط هستند. در این پایان‌نامه برای هر یک از منابع خطای سیستم ناوبری اینرسی، مدلهای تحلیلی مجزایی پیشنهاد شده است که خطای این منابع را با دقت بالا به خطای تعیین موقعیت این سیستم مرتبط می‌سازند. در واقع مدلهای خطای ژیروسکوپ‌ها و شتاب‌سنج‌ها و سایر منابع خطا به صورت مجزا، خطای ایجاد شده در محاسبه‌ی سرعت و موقعیت یک سیستم ناوبری اینرسی را تعیین می‌کنند. در ادامه، حاصل خطاهای محاسبه شده به همراه خطاهای سیستماتیک ناشی از تغییرات پارامترهای INS همانند شتاب و سرعت زمین، در نظر گرفته می‌شوند و یک ساختار جدید برای مدلسازی خطای INS در روش phi-angle پیشنهاد می‌گردد. این الگوریتم مبتنی بر چارچوب واقعی بوده و نسبت به الگوریتم‌های متداول دیگر دارای ویژگیهای خاصی است. یکی اینکه، برای مدلسازی پیشنهادی خطای INS، تمامی خطاها از جمله نرخ تغییرات وضعی زمین و تنظیمات اولیه‌ی سیستم ناوبری در مدل لحاظ شده است. ویژگی دیگر این مدلسازی پیشنهادی، تحلیل خطای سیستم ناوبری اینرسی در سراسر محدوده‌ی تغییرات زاویه‌ای ممکن بین چارچوب واقعی و چارچوب صفحه‌ی نصب است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی