طراحی سیستم ناوبری برای یک هواپیمای بدون سرنشین مجهز به سنسور زاویه‌سنج

Abstract

در این مقاله از الگوریتم «موقعیت‌یابی و ترسیم نقشه به‌صورت همزمان» برای ناوبری یک هواپیمای بدون سرنشین استفاده شده است. از یک سنسور زاویه‌سنج (مانند دوربین تک‌رنگ) برای مشاهده عوارض موجود بر روی زمین استفاده می‌شود که زوایه قرارگیری علائم مشخصه نسبت به محور طولی هواپیما را اندازه‌گیری می‌کند. به کمک «الگوریتم موقعیت‌یابی و ترسیم نقشه به‌صورت همزمان»، تخمین دقیقی از موقعیت و سرعت هواپیما و همچنین موقعیت دو بعدی علائم مشخصه بر روی زمین به دست می‌آوریم. در این الگوریتم، از فیلتر کالمن توسعه یافته به عنوان مکانیزم تلفیق اطلاعات سیستم ناوبری اینرسی و داده‌های به دست آمده از سنسور خارجی و همچنین از روش موقعیت‌یابی تأخیری مقید برای تعیین موقعیت اولیه علائم مشخصه استفاده شده است. برای بالا بردن دقت ناوبری و ترسیم یک نقشه دقیق از محیط، یک بار دیگر هواپیما همان مسیر قبلی را پرواز می‌کند و در پرواز دوم از داده‌های ذخیره‌شده در دور قبل استفاده می‌شود. نتایج به دست آمده از شبیه‌سازی‌ها، کارایی الگوریتم پیشنهادی در بهبود دقت ناوبری هواپیما را نشان می‌دهند.