نویسندگان
چکیده
سیستم ناوبری اینرسی، راه حلی ایده‌آل برای تشخیص حرکت‌های با دینامیک سریع و با دقت بالاست، اما دقت خروجی موقعیت و وضعیت این سیستم با گذشت زمان کاهش چشمگیری پیدا می‌کند. از طرف دیگر، سیستم موقعیت‌یابی جهانی قادر است همواره با یک دقت متوسط - در حدود چند متر خطا- موقعیت خود را در اطراف زمین مشخص کند. اما سیستم موقعیت‌یابی جهانی نیز به تنهایی برای ناوبری ماژول‌های فضایی و مداری کافی نیست، زیرا اطلاعاتی در مورد وضعیت مدول نمی‌دهد. تلفیق سیستم موقعیت‌یابی جهانی با سیستم ناوبری اینرسی روشی کم‌هزینه برای فراهم‌کردن یک سیستم ناوبری دقیق و مطمئن در کاربردهای هوافضایی غیر نظامی و نظامی است. در این مقاله با استفاده از فیلتر کالمن توسعه یافتة یک الگوریتم برای تخمین خطای ناوبری و خطای حسگرهاو GPSطراحی شده است. حجم محاسبات این روش نسبت به فیلترهای ذره‌ای بسیار کمتر است و می‌تواند در ناوبری تلفیقی INS/GPSبه طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد و در کاربردهای فضایی دقت ناوبری مناسبی را فراهم می‌کند.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Integrated Inertial Navigation with Positioning System for Increasing Orbital Module Navigation Accuracy
نویسندگان [English]
- Mahdi Jafari
- Arash Sangary
- Jafar Roshanyan
چکیده [English]
The Inertial navigation system is an ideal solution for motion detection with high accuracy with fast dynamics, but the precise location and status of the system output can be significantly reduced over time. On the other hand, global positioning system is able to determine its position with an average accuracy around the earth. But the GPS alone isn’t enough for navigation of orbital modules, because it doesn’t have situation of orbital modules. The integrated inertial navigation system with global positioning system is a low cost method of providing an accurate and reliable navigation system in the civilian and military aerospace applications. In this paper, using the extended Kalman filter, we design an algorithm to estimate error of sensors, navigation and GPS. This method can be widely used in the integrated navigation INS / GPS in aerospace applications and provides an accurate navigation.
کلیدواژه‌ها [English]
- Integrated Navigation
- Kalman Filter
- Inertial Navigation
- Positioning System
- Grejner-Brzezinska, D., Toth, Ch. and Yi, , “On Improving Navigation Accuracy of GPS/INS Systems”, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, Vol. 71, No. 4, 2005, pp. 377-389.
- Ma, W., “Autonomous Integrated Navigation Plan for Space Transfer Vehicle”, IEEE Systems and Control in Aerospace and Astronautics, ISSCAA 2th International Symposium, 2008.
- Gaylor, D. E., “GPS/INS Kalman Filter Design for Spacecraft Operating in the Proximity of the International Space Station”, AIAA GN&C Conference, Austin, TX, August 11, 2003.
- Gaylor, D. E., Integrated GPS/INS Navigation System for Design for Autonomous Spacecraft Rendezvous, (Thesis Ph.D.), The Univesity of Texas at Austin, 2003.
- Gaylor D. E., Simulation of an Unaided INS in Orbit, Center for Space Research, The University of Texas at Austin, 2002.
- Faruqi, F. A., “Non-Linear Mathematical Model for Integrated Global Positioning/Inertial Navigation Systems,” Elsevier, Applied Mathematics and Computation, 115, Issues 2-3, 2000, pp. 191- 212.
- Faruqi, F. A., “Extended Kalman Filter Synthesis for Integrated Global Positioning/Inertial Navigation Systems,” Elsevier, Applied Mathematics and Computation, Vol. 115, Issues, 2-3, 2000, pp. 213-227
)