سیستم‌های مکان‌یابی جهانی و ناوبری
رضا قصری زاده؛ امیر علی نیکخواه
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 22 اردیبهشت 1402
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
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
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
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
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
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.
سیستم‌های مکان‌یابی جهانی و ناوبری
محمدولی ارباب میر؛ مسعود ابراهیمی کچویی
دوره 12، شماره 3 ، مهر 1398، ، صفحه 43-54
چکیده
در چند دهه اخیر استفاده از سیستم ناوبری تصویری به‌عنوان یک سیستم کمک ناوبری در کنار سیستم ناوبری اینرسی برای پرنده‌های بدون سرنشین مورد تحقیق بسیاری از محققان بوده است. در این تحقیق رویکردی جدید از الگوریتم ردیابی ویژگی‌ها به‌منظور بهبود خطای سیستم ناوبری اینرسی ارائه شده است. در این رویکرد از اطلاعات سیستم ناوبری اینرسی، ویژگی‌های ...
بیشتر
در چند دهه اخیر استفاده از سیستم ناوبری تصویری به‌عنوان یک سیستم کمک ناوبری در کنار سیستم ناوبری اینرسی برای پرنده‌های بدون سرنشین مورد تحقیق بسیاری از محققان بوده است. در این تحقیق رویکردی جدید از الگوریتم ردیابی ویژگی‌ها به‌منظور بهبود خطای سیستم ناوبری اینرسی ارائه شده است. در این رویکرد از اطلاعات سیستم ناوبری اینرسی، ویژگی‌های تصویر قبلی و معادلات دینامیکی جهت پیش گویی نقاط ویژگی استفاده شده است. همچنین در این رویکرد به‌منظور بهبود دقت محاسبه نقاط شاخص زمینی، نقاط ویژگی پیشگویی شده نامطلوب در مقایسه با خروجی الگوریتم سیفت حذف میشوند. در این رویکرد جهت بهبود خطای ارتفاع از یک بارومتر در کنار سیستم تصویر استفاده شده است. نتایج شبیهسازی بیانگر دقت مطلوب مشاهدات سیستم تصویر و بارومتر در مرحله بهروزرسانی فیلتر کالمن توسعهیافته و عملکرد مطلوب سیستم ناوبری تلفیقی مذکور در تعیین پارامترهای ناوبری یک پرنده بدون سرنشین است.
