Development, implementation, and testing of a tightly coupled integrated INS/GPS system
Sıkıca bağlı bütünleştirilmiş INS/GPS sisteminin geliştirilmesi, gerçekleştirilmesi ve test edilmesi
- Tez No: 143421
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜBECCEL DEMİREKLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ataletsel Seyir Sistemi (INS), Küresel Konumlama Sistemi (GPS), Bütünleştirilmiş Seyir, Sıkıca Bağlı, Gevşek Bağlı, Gözlemlenebilirlik, Inertial Navigation System (INS), Global Positioning System (GPS), Integrated Navigation, Tightly Coupled, Loosely Coupled, Observability
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, özgül olarak bir Ataletsel Seyir Sistemi (INS) ve Küresel Konumlama Sistemi'nden (GPS) meydana gelen, bütünleştirilmiş bir seyir sisteminin, geliştirilmesinden test edilmesine kadar olan teorik ve pratik aşamaları anlatılmıştır. Bütünleştirilmiş seyir sistemleri, bağımsız sistemlerin en iyi özelliklerini birleştirerek iyileştirilmiş performans, geliştirilmiş güvenilirlik ve sistem bütünlüğü ortaya çıkarır. Bütünleştirilmiş bir INS/GPS sisteminde, INS çıktıları güncel sistem durum değişkenlerini hesaplamak için; GPS çıktıları harici ölçümleri oluşturmak için ve Kalman filtre de bu iki bilgiyi kullanarak durum değişkenlerine en olası düzeltmeleri sağlamak için kullanılır.Amacımız, varolan çeşitli INS/GPS bütünleştirme stratejileri arasından, sıkıca bağlı bütünleştirilmiş bir INS/GPS sistemi oluşturmaktır. Bu amaçla, sırasıyla sistem dinamiği ve sistem ölçüm modelini oluşturabilmek için, INS ve GPS sistemlerinin matematiksel modelleri çıkarılmış ve doğrusallaştırılmıştır. Bu modellere dayanan bir Kalman filtre tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Bunların yanı sıra, verilmiş olan destekli seyir sistemi gösterimine dayanan, gözlemlenebilirlik için nicel ölçütler, Gramian'lar kullanılarak tanımlanmıştır. Son olarak, algılayıcılar tarafından kaydedilen gerçek veriler kullanılarak sistemin değerlendirilmesi yapılmıştır. Referans bir sistemle karşılaştırmanın yanı sıra, sıkıca bağlı yapının üstünlüğünün gösterilmesi için gevşek bağlı bir sistemle de karşılaştırmalar yapılmıştır. GPS bilgi kesintilerini simüle eden çeşitli senaryolar, hassasiyet, güvenilebilirlik ve gözlemlenebilirlik seviyesi açılarından sıkıca bağlı sistemin, gevşek bağlı sistemin çok üstünde bir performansa ulaştığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis describes the theoretical and practical stages through development to testing of an integrated navigation system, specifically composed of an Inertial Navigation System (INS), and Global Positioning System (GPS). Integrated navigation systems combine the best features of independent systems to bring out increased performance, improved reliability and system integrity. In an integrated INS/GPS system, INS output is used to calculate current navigation states; GPS output is used to supply external measurements, and a Kalman filter is used to provide the most probable corrections to the state estimate using both data. Among various INS/GPS integration strategies, our aim is to construct a tightly coupled integrated INS/GPS system. For this purpose, mathematical models of INS and GPS systems are derived and they are linearized to form system dynamics and system measurement models respectively. A Kalman filter is designed and implemented depending upon these models. Besides these, based on the given aided navigation system representation a quantitative measure for observability is defined using Gramians. Finally, the performance of the developed system is evaluated with real data recorded by the sensors. A comparison with a reference system and also with a loosely coupled system is done to show the superiority of the tightly coupled structure. Scenarios simulating various GPS data outages proved that the tightly coupled system outperformed the loosely coupled system from the aspects of accuracy, reliability and level of observability.
Benzer Tezler
- Design and implementation of a concurrent, object-oriented, real-time and distributed programming language with its supportive run-time system
Eşzamanlı, nesneye yönelik, gerçek zamanlı ve dağıtık bir programlama dili ile destek sisteminin tasarımı ve gerçekleştirilmesi
MUSTAFA ERHAN SARIDOĞAN
Doktora
İngilizce
2000
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. NADİA ERDOĞAN
- Yeniden yapılanma
Başlık çevirisi yok
HALİDE ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. ALPASLAN FIĞLALI
- Gsm sektörü için müşteri merkezli bilgi yönetimi değerlendirme modeli tasarımı ve bir uygulama
The design of customer centric knowledge mangement assessment model for gsm ındustry and an aplıcatıon
ATİK KULAKLI
- ERP sistemleri ve tedarik zinciri yönetimi
Başlık çevirisi yok
MUZAFFER ÖZGÜR CEVDET
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İşletmeİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. HALİL HALEFŞAN SÜMEN
- Kalite maliyetleri optimizasyonuna çok amaçlı karar verme yaklaşımı
A Multiple decision making approach to quality cost optimization
CENK CESUR
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. MEHMET TANYAŞ