fa طراحی و پیاده‌سازی الگوریتم ناوبری AHRS/GPS/DR برای رونده‌های زیرسطحی خودگردان با برد بلند و ماندگاری بالا در زیر آب شرايط محيطي و زيست محيطي Environmental Study مقاله پژوهشي Research Paper <p><span dir="RTL">یکی از چالش‌های اساسی سامانه‌های ناوبری اینرسی ارزان قیمت، وجود خطاهای اجتناب‌ناپذیر در حسگرهای اینرسیِ نوع میکروالکترومکانیکی است که موجب رشد خطای ناوبری با زمان می‌شود. در این مقاله، به طراحی یک الگوریتم ناوبری تلفیقی </span>AHRS/GPS/DR<span dir="RTL"> برای بکارگیری در رونده‌های زیرسطحی خودگردان با برد بلند پرداخته می‌شود. مزیت اصلی الگوریتم پیشنهادی این است که با وجود استفاده از حسگرهای اینرسی ارزان‌قیمت، عملکرد مناسبی در مواقع قطع بلندمدت سامانه‌ی </span>GPS <span dir="RTL">دارد. تخمین برخط بایاس ژایرو تاثیر قابل ملاحظه‌ای در عملکرد الگوریتم پیشنهادی دارد. بر مبنای روش محاسبات مرده با تکیه بر حسگر سرعت محوری الگوریتمی برای تخمین موقعیت در زمان قطع </span>GPS <span dir="RTL">ارائه می‌شود. ارزیابی الگوریتم پیشنهادی، با پیاده‌سازی آن در یک رونده‌ی زیرسطحی خودگردان با برد بلند و ماندگاری بالا در زیر آب انجام می‌گیرد. بر اساس نتایج حاصل از تست میدانی خطای تخمین زاویه‌ی سمت با وجود قطعی 500 ثانیه‌ای در داده‌برداری از </span>GPS <span dir="RTL">کمتر از 5 درجه است.</span></p> <p>Time-growing navigation error due to inevitable measurement errors in the MEMS-grade inertial sensor is one of the main challenges in low-cost inertial navigation systems (INSs). This paper aims to develop AHRS/GPS/DR integrated navigation algorithm for long-range autonomous underwater vehicle (AUV). Proper performance in deals with long-term GPS outage is the main advantage of the proposed low-cost navigation algorithm. This is due to appropriate estimation of gyro biases in the proposed algorithm. Using Dead Reckoning (DR) method based on an axial speed sensor, an applied algorithm is developed for position estimation during the GPS outages. The algorithm is evaluated by field test executed on a long-range AUV with high underwater durability. Experimental results indicate that in spite of 500 seconds GPS outage, the estimation error in the heading angle does not exceed 5 degrees<em>.</em></p> ناوبری رونده‌ی زیرسطحی خودگردان, تخمین وضعیت, قطع سامانه‌ی GPS, فیلتر تخمین حالت, خطای بلندمدت ناوبری اینرسی Long-range AUV navigation, Orientation estimation, GPS outage, State estimation filter, Long-term inertial navigation error 47 57 http://marine-eng.ir/browse.php?a_code=A-10-898-1&slc_lang=fa&sid=1 Ebrahim Alizadeh ابراهیم علیزاده Ealizadeh@maut.ac.ir 10031947532846003747 10031947532846003747 No Malek Ashtar University of Technology دانشگاه صنعتی مالک اشتر Hossein Nourmohammadi حسین نورمحمدی Hnourmohammadi@yahoo.com 10031947532846003748 10031947532846003748 Yes Malek Ashtar University of Technology دانشگاه صنعتی مالک اشتر Mohammad Taghi Sabet محمدتقی ثابت Mohammadtaghi.sabet@gmail.com 10031947532846003749 10031947532846003749 No Malek Ashtar University of Technology دانشگاه صنعتی مالک اشتر Mostafa Zarrini Larimi مصطفی زرینی لاریمی Zarrini@yahoo.com 10031947532846003750 10031947532846003750 No Malek Ashtar University of Technology دانشگاه صنعتی مالک اشتر