- Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi
- Issue: 38
- Navigation Under GNSS Denied Environments: Zero Velocity and Zero Turning Update
Navigation Under GNSS Denied Environments: Zero Velocity and Zero Turning Update
Authors : Oğuzhan Çifdalöz
Pages : 360-369
Doi:10.31590/ejosat.1090813
View : 11 | Download : 3
Publication Date : 2022-08-31
Article Type : Research
Abstract :Bu makalenin amacı, Küresel Konumlama Sisteminin (KKS) mevcut olmadığı durumlarda, bir ataletsel navigasyon sisteminin hata sinyallerini sınırlandırmayı amaçlayan bir yöntem sunmaktır. Ataletsel navigasyon sistemleri (ANS) dönüölçer ve ivmeölçerleri kullanır ve –özde– bu algılayıcılardan elde edilen sinyallerinin integralini alınarak hız, konum ve yönelimi hesaplar. Integral alma işleminin doğası gereği ANS, algılayıcıların kaymalarına ve sapmalarına karşı son derece hassastır. Tipik olarak, KKS, ataletsel algılayıcı ölçümlerinin neden olduğu navigasyon sistemi hatalarını düzeltmek için kullanılır. Ancak, KKS’nin kalitesinin bozulduğu veya KKS verisinin erişilir olmadığı ortamlarda alternatif çözümler gereklidir. Eğer bir ANS’nin monte edildiği platformun hareketsiz olduğu biliniyor veya tahmin ediliyor ise, navigasyon sistemi hatalarını sınırlandırmak amacıyla, sıfır hız güncellemesi (ZUPT) ve sıfır dönü güncellemesi (ZTUPT) algoritmaları uygulanabilir. Belirli varsayımlar altında, platformun durağan olmadığı durumlarda da ZUPT tabanlı algoritmalar uygulanabilir. Eğer bir aracın hareketi, kinematiğinin tasarımı ile sınırlıysa, yani aracın hareket edemeyeceği veya dönemeyeceği bir veya daha fazla eksen varsa, ZUPT destekli Kalman filtre algoritmaları bu eksenler doğrultusundaki hataları düzeltmek için kullanılabilir. Potansiyel olarak, ZUPT tabanlı tahmin algoritmaları, yeterince yüksek sadakatli bir araç modeli mevcutsa da kullanılabilir. Bu makalede, sıfır hız güncellemesi (ZUPT) ve/veya sıfır dönü güncellemesinin uygulanması yoluyla ataletsel navigasyon sistemi hatalarının tahmin edilmesi ve sınırlandırılması konusu incelenmektedir. Navigasyondaki temel prensip, platform üzerindeki algılayıcılardan elde edilen verilerin bir Genişletilmiş Kalman filtresi aracılığıyla ataletsel navigasyon sistemine entegre edilmesine dayanır. Bu işlem ek yazılım bileşenleri gerektirse de, potansiyel olarak artan bir doğruluk ve güvenilirlik sunar. Sıfır hız ve sıfır dönü algoritmalarına araç kinematiklerinin de eklemlenmesi, Kalman filtreye ek veri sağlar ve hata tahmininin doğruluğunu artırır. Tahmin edilen hata ANS algoritmasına geri beslenerek hata kaynaklarının etkisinin azaltılması sağlanır.Keywords : Ataletsel Navigasyon Sistemleri, Sıfır Hız Güncelleme, Sıfır Dönü Güncelleme, Genişletilmiş Kalman Filtre