نوع مقاله : مقالة‌ تحقیقی‌ (پژوهشی‌)

نویسندگان

آزمایشگاه تحقیقات فضایی، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

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 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.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Inertial navigation position error estimation, using vision system

نویسندگان [English]

  • Mohsen Shamirzaei
  • مهران میرشمس

Space Research Laboratory, Faculty of Aerospace Engineering, K.N. Toosi University of Technology, Tehran. Iran

چکیده [English]

The main task of the study is to estimate the position error in an inertial navigation system by integrating it with the visual system. The case study is a spacecraft that must accurately measure its position relative to a predetermined landing point. The spacecraft is assumed to be augmented GNSS navigation. Therefore, when satellite signals are dropped out or when landing on a moving marine platform, the data of the vision navigation system replaces the information of the satellite navigation system and improves the accuracy of the spacecraft navigation system. An Extended Kalman filter has been used to integrate inertial and vision navigation system information. In addition, the output data of the vision system, in order to be used in the Kalman filter measurement equations, is first processed by the recursive least square filter. The relevant relations are given and based on the results of software simulation, the efficiency of the proposed method is shown.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Inertial Navigation
  • Integrated Navigation
  • vision aided navigation
  • Machine Vision