سیستمهای مکانیابی جهانی و ناوبری GPS)، GLONASS، GALILEO
سید علی ظهیری پور
دوره 17، شماره 1 ، فروردین 1403، ، صفحه 1-9
چکیده
به منظور افزایش دقت فرایند ترازیابی اولیه سیستمهای ناوبری اینرسی با صفحه پایدار، روشی از طریق کنترل فیدبک حالت در مود پرواز ارائه شده است. در روش ارائه شده، کنترلکننده فیدبک حالت، با استفاده از زوایای انحراف صفحهپایدار و خطای سنسورها که به کمک فیلتر کالمن استخراج میشود، طراحی شده است. برای انجام این کار، ضمن بررسی وضعیت مشاهدهپذیری ...
بیشتر
به منظور افزایش دقت فرایند ترازیابی اولیه سیستمهای ناوبری اینرسی با صفحه پایدار، روشی از طریق کنترل فیدبک حالت در مود پرواز ارائه شده است. در روش ارائه شده، کنترلکننده فیدبک حالت، با استفاده از زوایای انحراف صفحهپایدار و خطای سنسورها که به کمک فیلتر کالمن استخراج میشود، طراحی شده است. برای انجام این کار، ضمن بررسی وضعیت مشاهدهپذیری سیستم، با اضافهکردن مانورهای پروازی مناسب و بیان معادلات انتشار خطای ناوبری، به فرم یک سیستم تکهای ثابت با زمان، امکان تخمین زوایا و خطاهای سنسورها در فاز ترازیابی میسر شده و زمینه برای طراحی فیدبک حالت فراهم شده است. سپس با در نظر گرفتن معادلات حرکت صفحه پایدار و استفاده از اصل جداپذیری طراحی رؤیتگر و کنترل-کننده، یک کنترلکننده فیدبک حالت طراحی شده است. در انتها، نتایج شبیهسازی روش پیشنهادی، بیانگر افزایش دقت فرایند ترازیابی و به تبع آن افزایش دقت ناوبری، نسبت به روش متداول فیدبک خروجی است.
سیستمهای مکانیابی جهانی و ناوبری GPS)، GLONASS، GALILEO
تانیا منصور فلاح؛ بهزاد وثوقی؛ سید رضا غفاری رزین
دوره 17، شماره 1 ، فروردین 1403، ، صفحه 21-36
چکیده
در این مقاله هدف استفاده از مدل کمترین مربعات رگرسیون بردار پشتیبان (LS-SVR) جهت مدلسازی مکانی-زمانی مقدار محتوای الکترون کلی یونسفر (TEC) است. جهت انجام اینکار، از مشاهدات 15 ایستگاه GPS موجود در منطقه شمالغرب ایران در بازه زمانی روزهای 193 الی 228 از سال 2012 استفاده شده است. مقایسه نتایج مدل جدید با مدلهای رگرسیون بردار پشتیبان (SVR)، مدل شبکه ...
بیشتر
در این مقاله هدف استفاده از مدل کمترین مربعات رگرسیون بردار پشتیبان (LS-SVR) جهت مدلسازی مکانی-زمانی مقدار محتوای الکترون کلی یونسفر (TEC) است. جهت انجام اینکار، از مشاهدات 15 ایستگاه GPS موجود در منطقه شمالغرب ایران در بازه زمانی روزهای 193 الی 228 از سال 2012 استفاده شده است. مقایسه نتایج مدل جدید با مدلهای رگرسیون بردار پشتیبان (SVR)، مدل شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، مدل استنتاج عصبی-فازی سازگار (ANFIS)، مدل کریجینگ، مدل GIM، مدل تجربی بینالمللی مرجع یونسفر 2016 (IRI2016) و همچنین مقادیر TEC حاصل از GPS به عنوان مشاهده مرجع انجام میگیرد. دقت همه مدلها در ایستگاههای کنترل داخلی و خارجی ارزیابی و تفسیر شده است. آنالیزهای انجام گرفته نشان میدهد که میانگین RMSE مدلهای ANN، ANFIS، SVR، LS-SVR، Kriging، GIM و IRI2016 در دو ایستگاه کنترل داخلی به ترتیب برابر با 91/3، 73/2، 27/1، 04/1، 70/2، 02/3 و 93/6 TECU بوده است. تجزیه و تحلیل روش PPP بهبود 50 میلیمتری در مولفههای مختصات با استفاده از مدل LS-SVR را نشان میدهد. نتایج این مقاله نشان میدهد که مدل LS-SVR را میتوان به عنوان جایگزینی برای مدلهای جهانی و تجربی یونسفر در منطقه مورد مطالعه در نظر گرفت. مدل LS-SVR یک مدل یونسفر محلی با دقت بالا محسوب میشود.
سیستمهای مکانیابی جهانی و ناوبری GPS)، GLONASS، GALILEO
منا زاهدنمازی؛ علیرضا طلوعی
دوره 16، شماره 4 ، دی 1402، ، صفحه 57-70
چکیده
یکی از حسگرهای تعیین وضعیت برای فضاپیما حسگر ستاره است. محاسبة وضعیت توسط حسگر ستاره شامل چندین گام است: پردازش تصویر، شناسایی ستاره، جستجو در پایگاهداده و پیادهسازی الگوریتم تعیین وضعیت. این مقاله به تحلیل و بهبود الگوریتم شناسایی ستاره مبتنیبر تجزیة مقدار تکین میپردازد. بهمنظور بهبود نتایج شناسایی، اصلاحاتی در الگویتم ...
بیشتر
یکی از حسگرهای تعیین وضعیت برای فضاپیما حسگر ستاره است. محاسبة وضعیت توسط حسگر ستاره شامل چندین گام است: پردازش تصویر، شناسایی ستاره، جستجو در پایگاهداده و پیادهسازی الگوریتم تعیین وضعیت. این مقاله به تحلیل و بهبود الگوریتم شناسایی ستاره مبتنیبر تجزیة مقدار تکین میپردازد. بهمنظور بهبود نتایج شناسایی، اصلاحاتی در الگویتم انجام شده است. همچنین، تحلیل و شبیهسازی بهمنظور بررسی تأثیر ابعاد میدان دید و تعداد ستارگان مورد استفاده بر نتایج شناسایی و نرخ مجموعههای تکراری در پایگاهداده ارائه شده است. علاوهبر این، شناسایی بهعنوان یک فرآیند دو مرحلهای براساس مقادیر و بردارهای تکین درنظرگرفته شده است. نتایج، برتری الگوریتم بهبود یافته در افزایش نرخ شناسایی و کاهش نرخ مجموعههای تکراری در پایگاهداده را نشان میدهد. نرخ شناسایی الگوریتم بهبود یافته در میدانهای دید 〖۱۰〗^°×〖۱۰〗^° و 〖۱۲〗^°×〖۱۲〗^°، همواره بالاتر از ٪97 است. شبیهسازیها براساس کاتالوگ ستارهای هیپارکوس برای ستارگان روشنتر از قدر 5/6 و با استفاده از نرمافزار متلب انجام شده است.
سیستمهای مکانیابی جهانی و ناوبری GPS)، GLONASS، GALILEO
رضا قصری زاده؛ امیر علی نیکخواه
دوره 16، شماره 3 ، مهر 1402، ، صفحه 37-49
چکیده
این مقاله به ارائهی راهکاری برای تشخیص و جبران خطای فریب سیگنالهای گیرندهی GPS، به منظور افزایش دقت ناوبری تلفیق سامانههای اینرسی با سیگنال-های GPSمیپردازد. تلفیق ناوبری اینرسی و دادههای GPS مزایای زیادی دربردارد. با این حال به واسطه ضعف سیگنالهای ماهوارهای در مقابل حملات قطعی و فریب، ارائه راهکارهای تحلیلی در بهبود تخمین ...
بیشتر
این مقاله به ارائهی راهکاری برای تشخیص و جبران خطای فریب سیگنالهای گیرندهی GPS، به منظور افزایش دقت ناوبری تلفیق سامانههای اینرسی با سیگنال-های GPSمیپردازد. تلفیق ناوبری اینرسی و دادههای GPS مزایای زیادی دربردارد. با این حال به واسطه ضعف سیگنالهای ماهوارهای در مقابل حملات قطعی و فریب، ارائه راهکارهای تحلیلی در بهبود تخمین فیلتر کالمن نسبت به راهکارهای سختافزاری از جایگاه ویژهای برخوردار هستند. در این مقاله، روش جدیدی برای تلفیق مستقل INS/GPS ارائه شده است که در آن از رفتار حالت ماندگار پارامترهای بهره ماتریس کالمن، برای تشخیص و جبران فریب، استفاده میگردد. با توجه به میل پارامترهای بهره فیلتر کالمن به مقادیر ثابت، با هدف تصحیح و پیشبینی خطای متغیرهای حالت، میتوان از آن برای شناسایی دادههای فریب GPS استفاده کرد. وجود فریب در سیگنال گیرندهی GPS هنگام تلفیق با داههای اینرسی از طریق نوسانات بهرهی فیلتر کالمن قابل تشخیص است. به طوری که درایه-های ماتریس بهره فیلتر کالمن درحالت حلقه بسته به مقدار ثابتی میل میکنند و در صورت بروز فریب این عملکرد با نوسانات بسیاری همراه میشود. همچنین با استفاده از وزندهی پویا اثر خطاهای ناشی از این حملات جبران میشود.
سیستمهای مکانیابی جهانی و ناوبری GPS)، GLONASS، GALILEO
محسن شامیرزایی؛ مهران میرشمس
دوره 14، شماره 3 ، مهر 1400، ، صفحه 75-90
چکیده
مسئله اصلی مورد مطالعه در این مقاله، تخمین خطای موقعیت سیستم ناوبری اینرسی از طریق تلفیق با دادههای سامانهی بینایی است. بستر مورد مطالعه، یک فضاپیمای بازگشتی است که باید موقعیت خود را نسبت به یک نقطه فرود از پیش تعیین شده، بطور دقیق اندازهگیری کند. فرض شده است که فضاپیما از یک سیستم ناوبری ماهوارهای کمکی بهره میگیرد. بنابراین ...
بیشتر
مسئله اصلی مورد مطالعه در این مقاله، تخمین خطای موقعیت سیستم ناوبری اینرسی از طریق تلفیق با دادههای سامانهی بینایی است. بستر مورد مطالعه، یک فضاپیمای بازگشتی است که باید موقعیت خود را نسبت به یک نقطه فرود از پیش تعیین شده، بطور دقیق اندازهگیری کند. فرض شده است که فضاپیما از یک سیستم ناوبری ماهوارهای کمکی بهره میگیرد. بنابراین در مواقعی که سیگنال ماهوارهها قطع شوند یا در حالتی که فرود بر یک سکوی دریایی متحرک موردنظر باشد، دادههای سیستم ناوبری تصویری، جایگزین اطلاعات سیستم ناوبری ماهوارهای شده و باعث بهبود دقت سیستم ناوبری فضاپیما میشوند. برای تلفیق اطلاعات سیستم ناوبری اینرسی و دادههای سیستم تصویری از فیلترکالمن توسعهیافته استفاده شده است. ضمن آن که دادههای خروجی سیستم تصویری به منظور استفاده در معادلات اندازهگیری فیلتر کالمن، ابتدا به وسیله فیلتر حداقل مربعات بازگشتی مورد پردازش قرار میگیرند. روابط مربوطه آورده شده و براساس نتایج شبیهسازی نرمافزاری، کارایی روش پیشنهادی نشان داده شده است.
سیستمهای مکانیابی جهانی و ناوبری GPS)، GLONASS، GALILEO
محمد علی امیری آتشگاه؛ سید محمد جعفر طبیب
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، ، صفحه 49-59
چکیده
در این مقاله رویکرد مکان یابی یک ربات پرنده در یک فضای محدود توسط دوربین هایی با دید وسیع ارائه می شود. در ابتدا شبیه سازی دینامیکی 6 درجه آزادی وسیله در محیط Simulink انجام شده و حرکت آن در یک محیط مجازی در 3DsMAX پیاده سازی میشود. در این محیط تعدادی دوربین چشمماهی در چند نقطه مستقر شده و تصاویر دریافتی آنها از پرواز ربات پرنده به صورت ...
بیشتر
در این مقاله رویکرد مکان یابی یک ربات پرنده در یک فضای محدود توسط دوربین هایی با دید وسیع ارائه می شود. در ابتدا شبیه سازی دینامیکی 6 درجه آزادی وسیله در محیط Simulink انجام شده و حرکت آن در یک محیط مجازی در 3DsMAX پیاده سازی میشود. در این محیط تعدادی دوربین چشمماهی در چند نقطه مستقر شده و تصاویر دریافتی آنها از پرواز ربات پرنده به صورت برونخط توسط کتابخانههایOpenCV تجزیه و تحلیل میگردند. سپس به منظور کالیبراسیو ن بُرونی دوربینها از الگویی مشخص شامل تعدادی نقطه روشن که مختصات معلوم دارند تصویربرداری شده و با کمک روشی مبتنی بر نقاط پرسپکتیو، جهت و مکان خود دوربین ها بدست میآید. نتایج تحقیق حاکی از این است که با دقتی در حدود 4 سانتیمتر می توان موقعیت وسیله را تخمین زد. شایان ذکر است که از روش پیشنهادی میتوان در ناوبری رباتهای فضایی و مریخ نورد نیز بهره برد.
سیستمهای مکانیابی جهانی و ناوبری GPS)، GLONASS، GALILEO
رضا قصری زاده؛ امیر علی نیکخواه
دوره 13، شماره 4 ، دی 1399، ، صفحه 81-90
چکیده
در این مقاله به ارائه ی راهکاری نوین برای حذف نویزها در فرآیند توجیه اولیه سامانه های ناوبری اینرسی پرداخته شده است. به دلیل وجود نوسانات شدید در محیط های شبه ایستا، فرآیند توجیه اولیه اغلب با خطای فراوانی همراه است .ابتدا با فرض وجود اغتشاشات برای بهبود و افزایش دقت اقدام به فیلترینگ شده است. در ادامه ضمن معرفی شاخصه های فیلتر دیجیتال ...
بیشتر
در این مقاله به ارائه ی راهکاری نوین برای حذف نویزها در فرآیند توجیه اولیه سامانه های ناوبری اینرسی پرداخته شده است. به دلیل وجود نوسانات شدید در محیط های شبه ایستا، فرآیند توجیه اولیه اغلب با خطای فراوانی همراه است .ابتدا با فرض وجود اغتشاشات برای بهبود و افزایش دقت اقدام به فیلترینگ شده است. در ادامه ضمن معرفی شاخصه های فیلتر دیجیتال برای این منظور ، به علت حذف برخی از داده های اصلی سنسور، اقدام به شناسایی پارامترهای مجهول و تخمین متغیرهای حالت با استفاده از فیلتر کالمن ماتریسی بر اساس واریانس خطای داده ها میشود. شناسایی پارامترهای مجهول ماتریس تبدیل مختصات با استفاده از فیلتر کالمن ماتریسی ابتکار این مقاله است که منجر به بهبود نتیجه توجیه اولیه در سامانه ناوبری اینرسی شده است. همچینین روش های معمول بر اساس فیلتر کالمن برداری دارای پیچیدگی محاسباتی است اما تخمین مستقیم ماتریس تبدیل با فیلتر کالمن می تواند این پیچیدگی محاسباتی را تا حدی زیادی کاهش دهد.
سیستمهای مکانیابی جهانی و ناوبری GPS)، GLONASS، GALILEO
میررضا غفاری رزین؛ بهزاد وثوقی
دوره 13، شماره 3 ، مهر 1399، ، صفحه 39-50
چکیده
در این مقاله از ترکیب شبکههای عصبی موجک سهلایه (WNNs) به همراه الگوریتم آموزش بروش بهنیهسازی انبوه ذرات هیبرید (PSO-BP) جهت مدلسازی تغییرات زمانی-مکانی محتوای الکترون کلی (TEC) یونوسفر در منطقه شمالغرب ایران (N-W) استفاده شده است. مشاهدات 30 روز ماه ژانویه سال 2018 جهت ارزیابی روش پیشنهادی بکار گرفته شده است. تعداد مشاهدات ورودی انتخاب شده ...
بیشتر
در این مقاله از ترکیب شبکههای عصبی موجک سهلایه (WNNs) به همراه الگوریتم آموزش بروش بهنیهسازی انبوه ذرات هیبرید (PSO-BP) جهت مدلسازی تغییرات زمانی-مکانی محتوای الکترون کلی (TEC) یونوسفر در منطقه شمالغرب ایران (N-W) استفاده شده است. مشاهدات 30 روز ماه ژانویه سال 2018 جهت ارزیابی روش پیشنهادی بکار گرفته شده است. تعداد مشاهدات ورودی انتخاب شده جهت آموزش شبکه عصبی موجک سهلایه با الگوریتم آموزش PSO-BP بترتیب 20 و 10 ایستگاه از شبکه محلی آذربایجان میباشند. در هر 2 حالت تعداد 3 ایستگاه با توزیع مناسب به عنوان ایستگاههای آزمون در نظر گرفته شدهاند. شاخصهای آماری خطای نسبی، خطای |dVTEC|، انحراف معیار و ضریب همبستگی جهت ارزیابی مدل شبکه عصبی موجک مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل از مدل پیشنهادی این مقاله با TEC حاصل از مشاهدات GPS به عنوان مرجع اصلی، مدل مرجع جهانی یونوسفر 2016 (IRI2016) و همچنین خروجی شبکه جهانی IGS (GIM) مقایسه شده است.
سیستمهای مکانیابی جهانی و ناوبری GPS)، GLONASS، GALILEO
محمد حسین شفیعی؛ میثم جوکار؛ بهروز صفری نژادیان
دوره 13، شماره 3 ، مهر 1399، ، صفحه 69-77
چکیده
در این مقاله ساختاری جدید برای یک واحد سنجش اینرسی ارائه میگردد که شامل سه دیسک دوار حول محورهای اصلی دستگاه بدنی است و روی هر دیسک یک شتابسنج نصب میشود. همچنین نشان داده میشود که ساختار پیشنهادی قابلیت کاهش اثر پارامترهای مزاحم شتابسنجها مثل بایاس ثابت و متغیر و همچنین تضعیف نویز را دارد. به علاوه، در این ساختار میتوان ...
بیشتر
در این مقاله ساختاری جدید برای یک واحد سنجش اینرسی ارائه میگردد که شامل سه دیسک دوار حول محورهای اصلی دستگاه بدنی است و روی هر دیسک یک شتابسنج نصب میشود. همچنین نشان داده میشود که ساختار پیشنهادی قابلیت کاهش اثر پارامترهای مزاحم شتابسنجها مثل بایاس ثابت و متغیر و همچنین تضعیف نویز را دارد. به علاوه، در این ساختار میتوان شتاب دوران وسیله را بدون استفاده از ژیروسکوپ اندازهگیری نمود. با توجه به ساختار دورانی این سامانه، نیاز است تا از شتابسنجها به صورت مداوم نمونهبرداری شود. جهت استفاده از اطلاعات نمونه برداری شده، باید محاسبات مربوطه در حالت گسسته-زمان انجام شود. در این مقاله روشی جهت ترکیب این اطلاعات ارائه گردیده و با بررسی معادلات مربوطه، عملکرد موفق این روش در کاهش اثر سه پارامتر بایاس ثابت و بایاس متغیر شتابسنجها و نویز اندازهگیری نشان داده میشود. همچنین کارایی روش پیشنهادی در اندازهگیری شتاب دوران وسیله توسط شبیهسازی عددی نشان داده میشود.
سیستمهای مکانیابی جهانی و ناوبری GPS)، GLONASS، GALILEO
مجتبی بهزاد فلاح پور؛ حمید دهقانی؛ علی جبار رشیدی؛ عباس شیخی
دوره 12، شماره 4 ، دی 1398، ، صفحه 47-56
چکیده
رفلکتورها ابزار بسیار مهمی در مقابله با سامانههای تصویربرداری SAR فضاپایه و هواپایه محسوب می-شوند. زیرا با توجه به سطح مقطع راداری بالای خود میتوانند در قالب طرح های پدافندی فریب و استتار به کارگیری شوند. نکته قابل توجه دراین ماموریت، این است که رادار SAR قادراست از هر جهت، با هر زاویهی فرودی و در هر باند فرکانسی موج را به سمت زمین ...
بیشتر
رفلکتورها ابزار بسیار مهمی در مقابله با سامانههای تصویربرداری SAR فضاپایه و هواپایه محسوب می-شوند. زیرا با توجه به سطح مقطع راداری بالای خود میتوانند در قالب طرح های پدافندی فریب و استتار به کارگیری شوند. نکته قابل توجه دراین ماموریت، این است که رادار SAR قادراست از هر جهت، با هر زاویهی فرودی و در هر باند فرکانسی موج را به سمت زمین بفرستد و از مناطق حساس تصویربرداری نماید.لذا طراحی یک رفلکتور همه جهتی، چند باند و زاویه و سیع از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. طراحی چنین رفلکتوری بسیار پیچیده است زیرا عملکرد رفلکتور به پارامترهای مختلفی چون ابعاد، شکل و جنس رفلکتور، فرکانس، زاویه فرود و پلاریزاسیون موج ارسالی رادار بستگی دارد. رفلکتورهای موجود عموما در یک جهت خاص، در یک فرکانس مشخص و در یک زاویهی مشاهده محدود RCS بالایی دارند. در این مقاله تلاش میشود تا نحوه طراحی یک رفلکتور همه جهتی، چند باند و زاویه وسیع با استفاده از ساختارهای شکلی ارائه شود.