استفاده از فیلتر کالمن خنثی (UKF) در سیستم ناوبری تلفیقیGPS/INS

سیستم ناوبری اینرسی، با توجه به مزایایی چون عدم ارتباط با دنیای خارج، محاسبه سرعت و موقعیت به صورت بلادرنگ و پهنای باند زیاد، مهم ترین سیستم ناوبری به ویژه در صنایع نظامی محسوب می شود. اما به دلیل انتگرال گیری خالص در معادلات آن، خطای آن با گذشت زمان افزایش می یابد. در نتیجه برای دستیابی به دقت بالاتر مخصوصا در ناوبری های طولانی مدت، از سیستم جهانی تعیین موقعیت با توجه به خواص مکمل خود با سیستم ناوبری اینرسی، استفاده می شود. معماری تلفیق ضعیف به دلیل سادگی در پیاده سازی و عدم نیاز به اطلاعات خام داخلی گیرنده GPS، به عنوان روش تلفیقی GPS/INS پیشنهاد شده است. در این مقاله، یک فیلتر کالمن خنثی نقطه سیگما برای تخمین موقعیت، سرعت و وضعیت یک جسم پرنده طراحی شده است که در آن با انتخاب دقیق مجموعه نقاط یقینی سیگما از توزیع گوسی و انتشار این نقاط از طریق تابع غیرخطی، عمل تخمین به منظور بهبود هرچه بیشتر ناوبری، با دقت بسیار بیشتری انجام می شود. با بهره گیری از تبدیل خنثی، امکان انتخاب نحوه توزیع این نقاط و کنترل خطای مرتبه بالاتر با استفاده از پارامترهای طراحی ایجاد می گردد. همچنین در این مقاله، از الگوریتم ژنتیک به منظور بهینه سازی ماتریس های نویز Q و R برای دستیابی به کمینه واریانس و بهترین همگرایی میانگین به مقادیر مرجع استفاده شده است.

الگوریتم ژنتیک، سیستم غیر خطی، سیستم ناوبری تلفیقی GPS/INS، سیستم ناوبری اینرسی، فیلتر کالمن خنثی