Modeling and simulation of a navigation system with an IMU and a magnetometer
AÖB ve manyetometreli bir seyrüsefer sisteminin modellenmesi ve simulasyonu
- Tez No: 201928
- Danışmanlar: PROF. DR. KEMAL ÖZGÖREN, DR. OSMAN MERTTOPÇUOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ataletsel seyrüsefer sistemi, manyetometre, MEMS, Kalman filtresi, Inertial navigation system, magnetometer, MEMS, Kalman filter
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, MEMS tabanlı bir ataletsel ölçüm birimi ile üç eksenli bir manyetometrenin tümleştirilmesi üzerinde çalışılmıştır. Bilindiği gibi desteklenmeyen ataletsel seyrüsefer sistemlerinin, özellikle ucuz MEMS tabanlı seyrüsefer sistemlerin, ıraksayan bir yapısı vardır. Günümüzde çoğu seyrüsefer sistemi GPS ölçümlerini destek amaçlı olarak kullanmaktadır. Ancak, GPS ölçümlerinin kullanılamadığı durumlar bir çok sistem için mevcuttur. Ayrıca, GPS doğrusal konum ve hız bilgisi sağlarken, açısal konum bilgisi de kestirim filtreleri kullanılarak elde edilir. Alternatif bir destek kaynağı da üç eksenli manyetometre kullanımıdır. Bu çalışmada, ataletsel seyrüsefer sisteminin hata ilerleme denklemleri çıkartılmış; Kalman filtresinde kullanılmak üzere manyetometre ölçüm denklemleri türetilmiş; kendi kendine ilk hizalama algoritmaları hazırlanmıştır. Hareket halindeki kestirim performansları GPS ve manyetometre desteklemeleri kullanılarak karşılaştırılmıştır. İlk hizalama algoritmaları için deneysel çalışmalar yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the integration of a MEMS based inertial measurement unit and a three axis solid state magnetometer are studied. It is a fact that unaided inertial navigation systems, especially low cost MEMS based navigation systems have a divergent behavior. Nowadays, many navigation systems use GPS aiding to improve the performance, but GPS may not be applicable in some cases. Also, GPS provides the position and velocity reference whereas the attitude information is extracted through estimation filters. An alternative reference source is a three axis magnetometer, which provides direct attitude measurements. In this study, error propagation equations of an inertial navigation system are derived; measurement equations of magnetometer for Kalman filtering are developed; the unique method to self align the MEMS navigation system is developed. In the motion estimation, the performance of the developed algorithms are compared using a GPS aided system and magnetometer aided system. Some experiments are conducted for self alignment algorithms.
Benzer Tezler
- Navigasyon hassasiyetini arttırmak için ataletsel ölçüm birimine tamamlayıcı filtre uygulanması
Implementation of complementary filter to inertial measurement unit to increase navigation sensitivity
MEHMET EMİN OKUDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL BAYEZİT
- Modelling, simulation and testing of artificial neural network augmented kalman filter for ins/gps and magnetometer integration
Yapay sinir ağları ile genişletilmiş kalman filtresinin bütünleştirilmiş ans/kks ve manyetometre ile modellenmesi, simülasyonu ve test edilmesi
DOĞAN YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN İLHAN KONUKSEVEN
DR. VOLKAN NALBANTOĞLU
- Görsel servo kontrol yöntemi ile bir insansız hava aracının kontrol edilmesi
Control of an unmanned aerial vehicle using visual servo control
ZEHRA CEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Kapalı ortamlarda yerelleştirme ve haritalama için sensör füzyonu
Sensor fusion for gps denied environment for localization and mapping
HÜSEYİN BURAK KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Grafik işlemci birimi üzerinde genel amaçlı hesaplama yöntemi ile görüntülerin gerçek zamanlı ortorektifikasyonu
Real time orthorectification of images by general purpose computation on graphical processing units method
HAKAN ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2016
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SITKI KÜLÜR