Yapay sinir ağları ile GPS destekli navigasyon sistemi
GPS aided neural network navigasyon system
- Tez No: 183208
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. RAMAZAN AKKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Navigasyon, Mobil Robot, GPS, Yapay Sinir Ağları, NARX, Parakete, Kalman Filtre, Sensör Entegrasyonu, Navigation, Mobile Robot, GPS, Artificial Neural Network, NARX, DeadReckoning, Kalman Filter, Sensor Integration
- Yıl: 2006
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada; açık ortamlarda, beton ve asfalt zeminlerde hareket edebilen karasal birmobil robot tasarlanmış ve gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan mobil robot, son teknoloji mutlakkonumlandırma sistemi olan GPS ve bağıl konumlandırma sistemlerinde kullanılan fiber optikjiroskop ve enkoderler ile donatılmış, navigasyon algoritmaları ve sensör verisi toplayanyazılımları geliştirmeye açık ve esnek olarak tasarlanmıştır.Geleneksel navigasyon ve sensör entegrasyon algoritması olan Kalman filtresinealternatif bir yöntem olarak yapay sinir ağları (YSA) ile sensör entegrasyonu ve navigasyonyöntemi geliştirilmiştir. YSA öğreneceği sistem hakkında bir ön bilgiye ihtiyaç duymaz venonlineer sistem tanılamada çok başarılıdır. YSA ile gerçekleştirilen navigasyonda, literatürdegeliştirilen benzer yöntemlerden farklı olarak doğrusal olmayan oto regresiv sistem tanılamametodunun (NARX) YSA' ya uygulanması ile kararlı ve hızlı sistem tanılama sağlanmıştır.Sensör entegrasyonu yönteminde, sistemin kesintisiz konum bilgisi üretmesi, navigasyonsisteminin performansını belirlemektedir. Bu nedenle mutlak sensör bilgilerinin kesintiyeuğradığı durumlarda da mobil robotun, konumunu kestirebilmesi gerekir. Yapılan çalışmada,YSA-NARX ile gerçekleştirilen GPS destekli sensör entegrasyonu sayesinde navigasyonsistemi, kabul edilebilir hata seviyelerinde kesintisiz konum bilgisi üretebilmekte ve başarıylakonum kestirebilmektedir. Gerçekleştirilen sistem, iki farklı test güzergahında simule edilmişve pratik olarak denenmiştir. Elde edilen simülasyon ve deneysel sonuçlardan mobil robotunkonumunun belirlenmesinde YSA-NARX sensör entegrasyonunun Kalman filtresine alternatifbir yöntem olabileceği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, an outdoor land based mobile robot that can navigate on concrete andasphalt roads has been designed and implemented. The mobile robot is equipped with thelatest state of the art GPS absolute navigation system, and relative sensors as fiber opticgyroscope, and encoders. The mobile robot?s navigation algorithms and sensor data loggingsoftware are flexible and open to improvement.An alternative navigation and sensor integration method using artificial neural network(ANN) has been proposed versus the traditional Kalman filtering. Neural networks do notneed any pre-knowledge of the system involved and they are well suited for nonlinear systemidentification. Hence, the proposed method differ from similar works in the literature byimplementing the nonlinear autoregressive with external input system identificationmethodology (NARX) having great stability and learning speed by using ANN. The aim ofsensor integration in navigation systems is to predict positioning data even where the absolutesensor data is locked or unavailable. This feature gives the predictability performance of thenavigation system. In this study the ANN-NARX aided GPS navigation system was simulatedand supported with experimental works on two different test trajectories. It has been shownthat predicted position errors are acceptable and continuous position prediction process issuccessfully achieved from graphical plots and error analysis. As a result, navigation usingANN-NARX sensor integration may be used as an alternative to the Kalman filter.
Benzer Tezler
- Yapay sinir destekli kalman filtresi ile hedef izleme
Target tracking with kalman filter aided neural network
TARKAN SANCAKDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAMAZAN TAŞALTIN
- Gerçek zamanlı kinematik GPS ile köprü salınım ve titreşimlerinin belirlenmesi ve incelenmesi
Determining vibrations and resonance of a bridge using real time kinematic GPS
KURTULUŞ SEDAR GÖRMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Jeodezi ve FotogrametriZonguldak Karaelmas ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. ÇETİN MEKİK
- Design of fundamental GPS network: A case study for Turkey
Temel GPS ağı dizaynı: Türkiye için örnek çalışma
ÇAĞDAŞ YEŞİLYURT
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. YENER ÖZKAN
- GPS verilerinin işlenmesi ve elipsoidal koordinatların ülke sistemine dönüştürülmesi
Processing of GPS observations and transforming ellipsoidal coordinates into the national system
İSMAİL ŞANLIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Jeodezi ve FotogrametriSelçuk ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. CEVAT İNAL
- Well test model identification by artifical neural networks
Yapay sinir ağları ile kuyu testleri değerlendirme modelinin tanımlanması
ERKAN KARAKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA VERSAN KÖK