آدرس ایمیل خود را وارد نمایید
ثبت
پیام خود را بنویسید
دوره 15، شماره 29 - ( 2-1398 )
جلد 15 شماره 29 صفحات 9-1 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
hashemi M, naderi A. Precision and Reliability Incensement of Inertial Navigation System with Rotation and Redundancy. Marine Engineering 2019; 15 (29) :1-9
URL: http://marine-eng.ir/article-1-678-fa.html
URL: http://marine-eng.ir/article-1-678-fa.html
هاشمی مجتبی، نادری علیرضا. افزایش دقت و قابلیت اطمینان در ناوبری اینرسی با استفاده از IMU افزونه‌ی دوار. مهندسی دریا. 1398; 15 (29) :1-9
مجتبی هاشمی* 
1، علیرضا نادری1
1، علیرضا نادری1
1- دانشگاه امام حسین(ع)
چکیده: (4356 مشاهده)
دقت و قابلیت اطمینان دو معیار مهم در ارزیابی عملکرد ناوبری اینرسی با استفاده از سنسورهای ارزان قیمت محسوب می‌شود. افزایش دقت ناوبری بدون سنسورهای کمکی و با استفاده از سنسورهای ارزان‌قیمت میکرو الکترومکانیکی (MEMS)، همواره به‌عنوان مهم‌ترین چالش ناوبری اینرسی مطرح بوده است. بایاس عمده‌ترین دلیل افزایش خطا در این سنسورها است. همچنین وقوع عیب باعث شده که قابلت اطمینان این سنسورها در ناوبری اینرسی بدون سنسور کمکی کاهش یابد. چرخاندن سنسورها و استفاده از چندین سنسور، راهکار افزایش دقت و قابلیت اطمینان در ناوبری با سنسورهای MEMS است. در این مقاله با استفاده از سه واحد IMU که بر روی یک میز دوار یک درجه آزادی قرارگرفته، دقت ناوبری اینرسی افزایش داده‌شده است. با میانگینگیری خروجی سه IMU، یک IMU مجازی تشکیل و پس از جبران چرخش ایجادشده بر روی آن، معادلات ناوبری حل‌شده است. در آخر نیز نتایج حاصل از تست‌های انجام‌شده بر روی میز دوار، بررسی و تحلیل‌شده است که نشان‌دهنده افزایش دقت 10 برابری در ناوبری اینرسی بدون استفاده از سنسورهای کمکی است.
نوع مطالعه: مقاله پژوهشي |
موضوع مقاله:
موتور اصلي، ماشين‌آلات و سيستم‌هاي الكتريكي
دریافت: 1397/4/23 | پذیرش: 1398/1/31
دریافت: 1397/4/23 | پذیرش: 1398/1/31
فهرست منابع
1. Du, S.,Sun, W. and Gao, Y. (2016), MEMS IMU error mitigation using rotation modulation technique. Sensors, Vol.16, p.2017. [DOI:10.3390/s16122017]
2. Song, N.,Cai, Q.,Yang, G. and Yin, H. (2013), Analysis and calibration of the mounting errors between inertial measurement unit and turntable in dual-axis rotational inertial navigation system. Measurement Science and Technology, Vol.24, p.115002. [DOI:10.1088/0957-0233/24/11/115002]
3. Sun, W.,Wang, D.,Xu, L. and Xu, L. (2013), MEMS-based rotary strapdown inertial navigation system. Measurement, Vol.46, p.2585-2596. [DOI:10.1016/j.measurement.2013.04.035]
4. Wang, L.,Wang, W.,Zhang, Q. and Gao, P. (2014), Self-calibration method based on navigation in high-precision inertial navigation system with fiber optic gyro. Optical Engineering, Vol.53, p.064103. [DOI:10.1117/1.OE.53.6.064103]
5. Wang, X.,Wu, J.,Xu, T. and Wang, W. (2013), Analysis and verification of rotation modulation effects on inertial navigation system based on MEMS sensors. The Journal of Navigation, Vol.66, p.751-772. [DOI:10.1017/S0373463313000246]
6. Yuan, B.,Liao, D. and Han, S. (2012), Error compensation of an optical gyro INS by multi-axis rotation. Measurement Science and Technology, Vol.23, p.025102. [DOI:10.1088/0957-0233/23/2/025102]
7. Allerton, D. J. and Jia, H. (2005), A review of multisensor fusion methodologies for aircraft navigation systems. The Journal of Navigation, Vol.58, p.405-417. [DOI:10.1017/S0373463305003383]
8. Guerrier, S. (2009). Improving accuracy with multiple sensors: Study of redundant MEMS-IMU/GPS configurations. Paper presented at the Proceedings of the 22nd international technical meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GNSS 2009).
9. Jafari, M. (2015), Optimal redundant sensor configuration for accuracy increasing in space inertial navigation system. Aerospace Science and Technology, Vol.47, p.467-472. [DOI:10.1016/j.ast.2015.09.017]
10. Chen, G.,Li, K.,Wang, W. and Li, P. (2016), A novel redundant INS based on triple rotary inertial measurement units. Measurement Science and Technology, Vol.27, p.105102. [DOI:10.1088/0957-0233/27/10/105102]
11. Titterton, D. and Weston, J. L. (2004). Strapdown inertial navigation technology (Vol. 17): IET. [DOI:10.1049/PBRA017E]
12. H.K., L.,J.G., L.,Y.K., R. and C.G., P. (1998), Modeling quaternion errors in SDINS: computer frame approach. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol.34, p.289-297. [DOI:10.1109/7.640286]
13. Friedland, B. (1978), Analysis strapdown navigation using quaternions. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems AES, Vol.14, p.764-768. [DOI:10.1109/TAES.1978.308627]
14. S, V. (1986), Optimal control of quaternion propagation in spacecraft navigation. Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol.9, p.382-384. [DOI:10.2514/3.20120]
15. Alvarez, H. D. E. (2010). Geometrical Configuration Comparison Of Redundant Inertial Measurement Units. (master), TEXAS AT AUSTIN.
16. Ben, Y.-y.,Chai, Y.-l.,Gao, W. and Sun, F. (2010), Analysis of error for a rotating strap-down inertial navigation system with fibro gyro. Journal of Marine Science and Application, Vol.9, p.419-424. [DOI:10.1007/s11804-010-1028-z]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
International Journal of Maritime Technology is licensed under a
Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.