طراحی یک فیلتر تلفیق غیرخطی بهینه مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات برای سیستم ناوبری تلفیقی INS/GPS
محل انتشار: فصلنامه دریا فنون، دوره: 5، شماره: 3
سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 626
فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJMT-5-3_001
تاریخ نمایه سازی: 12 تیر 1398
چکیده مقاله:
چکیده: خطای سیستم های ناوبری اینرسی (INS) که امروزه سیستم ناوبری پایه در بسیاری از کاربردها از جمله کاربردهای نظامی است، با زمان افزایش می یابد. بنابراین برای دستیابی به دقت و قابلیت اطمینان بالاتر مخصوصا در ناوبری های طولانی مدت از جمله در کاربردهای دریایی باید از یک سیستم کمکی در کنار سیستم ناوبری اینرسی استفاده شود. در این مورد، سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) به دلیل ویژگی های مکمل، بهترین سیستم کمک ناوبری می باشد. در یک سیستم ناوبری تلفیقی متشکل از یک سیستم ناوبری پایه در کنار یک سیستم کمک ناوبری، فیلتر کالمن توسعه یافته (EKF) ابزاری بسیار رایج در تلفیق داده های GPS و INS می باشد. با این حال ماتریس های کوواریانس نویز اندازه گیری و نویز فرایند دو پارامتر مهم در فیلتر کالمن هستند که تنظیم صحیح آنها در طی فرایند تخمین حالت های ناوبری، در کاهش خطای تخمین بسیار حائز اهمیت است. علاوه بر این از آنجا که معادلات حاکم بر سیستم اینرسی ذاتا غیر خطی هستند لذا فرایند خطی سازی در فیلتر کالمن باعث افزودن خطای ناشی از تقریب خطی سازی نیز می شود. از این رو محققین به دنبال الگوریتم های تلفیق جایگزین فیلتر کالمن هستند و تا کنون تحقیقات زیادی نیز در این زمینه انجام شده است. در این مقاله از یک تخمین گر مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات (PSO) به عنوان جایگزینی برای تخمین گر مبتنی بر فیلتر کالمن استفاده شده است. در این روش در واقع به محض دریافت مشاهدات GPS، خطای تخمین سیستم ناوبری بر اساس الگوریتم PSO، کمینه می شود تا بهترین خروجی برای سیستم تخمین زده شود. نتایج شبیه سازی ها و اعمال آن ها به چندین پایگاه داده عملی نشان می دهد که روش پیشنهادی، دقت تخمین حالت های ناوبری توسط سیستم ناوبری تلفیقی را در مقایسه با روش های معمول تلفیق از قبیل فیلتر کالمن توسعه یافته به میزان قابل توجهی بهبود داده است.
کلیدواژه ها:
کلمات کلیدی : سیستم ناوبری اینرسی ، سیستم موقعت یاب جهانی ، ناوبری تلفیقی ، فیلتر کالمن توسعه یافته ، بهینه سازی گروه ذرات
نویسندگان
سید حمید ظهیری
استاد دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه بیرجند
محمد نصیری
دانشجوی دکتری دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بیرجند
رمضان هاونگی
استادیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه بیرجند
حسین الیاسی
استادیار گروه مهندسی برق-قدرت دانشگاه بیرجند
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :