عنوان پایان‌نامه
یک روش کمک ناوبری به کمک مدل رقو می سطح زمین
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - نقشه برداری- ژئودزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1994;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50068
- تاریخ دفاع
- ۰۵ تیر ۱۳۹۰
- دانشجو
- امید علمی
- استاد راهنما
- محمدعلی شریفی
- چکیده
- نیاز به تعیین موقعیت و جهت یابی دقیق از اصلی ترین نیاز های هر متحرکی است. امروزه روش های مختلفی برای رسیدن تعیین موقعیت وجود دارد اما به علت وجود امکان خطا و اشتباه در این فرآیند، اطمینان کامل به یک روش چندان عقلانی نیست. بنابراین اکثر سیستم های ناوبری بر پایه ی تلفیق دو یا چند روش بنا شده اند. از اصلی ترین روش های تلفیق، تلفیق یک سیستم ناوبری اینرشیا و یک سیستم برآورد گر موقعیت است. در این روش نقش اصلی در فرآیند تعیین موقعیت بر عهده ی سیستم تعیین موقعیت اینرشیا است اما به خاطر ماهیت خطای این سیستم، دقت تعیین موقعیت در آن با افزایش زمان به شدت کاهش می یابد. هنگامی که دقت تعیین موقعیت از حد تعیین شده کمتر شد موقعیت دقیق متحرک توسط سیستم برآورد گر موقعیت بدست می آید. سیستم ناوبری به کمک مدل رقومی سطح از خانواده ی روش های تعیین موقعیت با استفاده از تطبیق پایگاه داده است. در این روش موقعیت متحرک به کمک تناظریابی میان داده های ارتفاعی جمع آوری شده و مدل رقومی سطح برآورد می شود. در این پایان نامه، یک سیستم ناوبری به کمک مدل رقومی سطح معرفی شده است که در آن ابتدا سیستم ناوبری اینرشیا و خطا های موجود در این سنجنده معرفی می شود، سپس از فیلتر کالمن برای کاهش خطا های موجود در این سنجنده و همچنین ارائه ی معیاری برای دقت تعیین موقعیت استفاده می شود. در مرحله بعد، برای برآورد موقعیت با کمک اطلاعات سطح از روش بایزین بازگشتی استفاده می شود که برای حل آن استفاده از الگوریتم تبرید پیشنهاد داده شده است. برای مقایسه نتایج روش پیشنهادی با روش های معرفی شده ی در منابع قبلی روش Point mass filter نیز پیاده سازی شده است. در نهایت این مدل با استفاده از داده های واقعی که توسط یک شناور مجهز به یک سیستم ناوبری اینرشیا و یک مولتی بیم اکوساندر به عنوان سنجنده ی جانبی جمع آوری شده است پیاده سازی می شود.
- Abstract
- Modern navigation methods are often based on an interaction between a position estimation system and an inertial navigation system (INS) as a basic position estimator. The measurements of INS are accurate but it cannot operate on a stand-alone basis because the accuracy of INS measurement diminishes during the time. The reason of accuracy reduction is the inherent sensor errors that exhibit considerable long-term growth. The accumulative characteristic of positioning error in INS dramatically decreases the accuracy of navigation. In this way, usually, satellite based methods especially global positioning system (GPS) is used to correct the INS position and reduce its error. Complete reliance on these systems is not logical because the blockage of GPS signal is probable. Therefore, utilizing alternative methods like aided navigation systems is a must in critical situations. One of the most common aided navigation methods, terrain aided navigation (TAN), guarantees and improves the accuracy of positioning based on altitude measurements provided by auxiliary sensor. In this method, INS plays an essential role in the process of navigation, whenever the accuracy of positioning by INS get worse than the satisfied condition, more accurate position can be provided by a non-linear estimator through which a connection between digital terrain model (DTM) and altitude observations. In this thesis, a TAN system is presented and simulated annealing (SA) as a powerful optimization method is proposed to estimate the vessel position. For proofing the accuracy of the method, simulation results using the proposed algorithm are presented and then, the results of implementation on real data are shown. Also, for comparing the efficiency of the new solution, there is a comparison between commonly used method for solving TAN problem and the proposed method.
