تصحیح کالیبراسیون حسگرهای سیستم ناوبری حین عملکرد با پیاده سازی ساختار غیرمتعامد شتاب سنج ها

Abstract

در این مقاله یک سیستم ناوبری اینرسی بر اساس نصب غیر متعامد سنسور‌ها طراحی می گردد. در این طرح که در یک سیستم ناوبری اینرسی متصل به بدنه انجام می‌گردد بر خلاف روش رایج نصب سنسورها به صورت متعامد، سنسور ها مخصوصاً شتاب سنج ها هنگام نصب دارای محورهای حساس غیرمتعامد خواهند بود. در توضیح باید گفت، اهمیت کالیبراسیون بلوک‌های ناوبری اینرسی در دقت ناوبری بسیار زیاد بوده و از این رو سعی می‌شود تا بلوک ناوبری اینرسی و حسگر‌های آن با بیشترین دقت ممکن کالیبره شوند. به دلایل مختلف، ضرایب کالیبراسیون حسگر‌های اینرسی در طول زمان اعتبار خود را از دست می‌دهند و همین امر کالیبراسیون متناوب آن‌ها را ضروری می‌سازد. در این مقاله یک روش تصحیح کالیبراسیون پیش از پرتاب پیشنهاد می‌شود که نه تنها، احتیاج به کالیبراسیون چندباره بلوک‌های ناوبری را جبران می‌کند در کاهش خطای ناوبری ناشی از تعیین وضعیت اولیه، مدل گرانش زمین و خطاهای محاسباتی نیز اثرگذار است. در این روش با استفاده از شتاب گرانش محلی و سرعت دوران زمین، سعی می‌شود تا در زمان پیش از پرتاب، انحراف بوجود آمده در ضرایب کالیبراسیون و بعضی خطاهای دیگر جبران شود. در ضمن برای رفع مشکل عدم مشاهده‌پذیری شتاب‌سنج‌های عمود بر بردار جاذبه زمین، پیشنهاد نصب غیرمتعامد شتاب‌سنج‌ها ارائه می‌شود که جزئیات بیش‌تر و محاسبات مربوط به این روش در بدنه مقاله آمده است. در انتها نتایج پیاده‌سازی ساختار غیرمتعامد، به وضوح بهبود دقت ناوبری در اثر تخمین مناسب ضرایب جبران‌سازی را نشان می‌دهد.