GPS ile desteklenen ataletsel seyrüsefer sisteminin geliştirilmesi
Development of GPS aided inertial navigation system
- Tez No: 100856
- Danışmanlar: PROF.DR. ÇİNGİZ HACIYEV
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: GPS, INS, Kalman filtre, Konum belirleme, Seyir sistemleri, Global Positioning System, INS, Kalman filter, Position determination, Navigation systems
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
GPS İLE DESTEKLENEN ATALETSEL SEYRÜSEFER SİSTEMİNİN GELİŞTİRİLMESİ ÖZET Bu çalışmada Ataletsel Seyrüsefer Sistemi 'nin (ASS) Küresel Konumlama Sistemi (GPS) ile desteklenme algoritması sunulmuştur. ASS uçağın kendi dinamiğinden gelen parametrelerini kullanarak belli bir referans sistemine göre konumunu hesaplar. ASS dışarıdan hiçbir bilgi kaynağına ihtiyaç duymadan konum hesaplamalarını kendi kendine yeterli olarak yapar. Bu nedenle sistem karıştırılamaz ve sağladığı veriler süreklidir. Ancak ASS 'yi oluşturan cihazların -ivme ölçerlerin ve jiroskopların- karakteristiklerinden ötürü, sistemin hatası sürekli olarak artar ve bir süre sonra elde edilen bilgiler güvenilmez olur. Bu nedenle ASS 'nin hatalarının sınırlandırılması veya sönümlenmesi için sistemin bir dış bilgi kaynağıyla desteklenmesi gerekir. Bu destekleme konum desteği, hız desteği veya durum desteği şeklinde olabilir. Yapılan çalışma dahilinde konum belirleme sistemlerinden en çağdaşı ve gelişmişi olan GPS, ASS 'yi desteklemesi için seçilmiştir. Bunun için ASS ve GPS verilerinin gerçek zamanda işlemini yapan iki farklı Kalman filtresini içeren federatif Kalman filtresi tasarlanmıştır. İlk aşamada bir uçağın hareket dinamiğinin simülasyonu ikiyüz iterasyon için gerçekleştirilmiştir. Kıyaslama yapabilmek için hem ASS hem de GPS verileri gene ikiyüz iterasyon için birer Kalman filtresi ile işlenmiştir. ASS ve GPS verilerini işleyen Kalman filtreleri federatif Kalman filtresi algoritması ile birleştirilmiştir. Federatif Kalman filtresinden elde edilen sonuçlar, uçağın dinamiğinin simülasyonundan ve ASS ile GPS için hazırlanan Kalman filtrelerinden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Yapılan karşılaştırmada, yapılan simülasyonların değerleri ve Kalman filtrelerinin hata kovaryanslan değerlendirilmiştir. Sonuç olarak uçak dinamiğinin simülasyonu yapılmış ve sunulmuş, ASS 'nin GPS ile desteklenme algoritmasının hareket parametrelerini yüksek doğrulukla değerlendirdiği tespit edilmiştir. Sunulmuş yöntemin uçak, uydu ve roketlerin hareketinin seyrüsefer ve kontrol sistemlerinde kullanılabileceği değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
DEVELOPMENT OF GPS AIDED INERTIAL NAVIGATION SYSTEM ABSTRACT In this study, an algorithm for aiding Inertial Navigation System (INS) by Global Positioning System (GPS) is presented. INS calculates the position of the aircraft according to a reference system using the inertial parameters from the vehicle dynamics. INS carries out the position calculations in a self sufficient way without needing any external information source. So, INS can not be jammed and the data it supplies is continuous. However, due to characteristics of the equipment forming the INS -accelerometers and gyroscopes- system error increases continuously and after a while the position information it supplies becomes unreliable. For this reason INS must be aided by an external aiding source in order to limit or damp system error. INS can be aided by either position, velocity or attitude aiding systems. Within the scope of this study most modern and well-developed position fixing system, GPS is chosen to aid the INS. For this purpose a federated Kalman filter (FKF), integrating two different Kalman filters (KF) which can process the INS and GPS data in real time, is designed. First simulation of an aircraft is realized. INS and GPS data is processed by two KFs for comparison means. KFs, which process INS and GPS data, are integrated by FKF. Results obtained from FKF are compared with the results obtained from INS and GPS KFs. In this comparison, data from the simulations and error covariances from the INS and GPS KFs are evaluated. As a result simulation of the flight dynamics is realized and presented. It is determined that algorithm for aiding INS with GPS data, processes motion parameters with high accuracy. It is evaluated that proposed system could be adapted to navigation and control systems of aircraft, satellites and missiles. XI
Benzer Tezler
- Ai-assisted terrain aided navigation system for an advanced jet trainer
Tekamül jet uçağı için yapay zeka destekli bir arazi tabanlı seyrüsefer sistemi
ÜMİT CAN BEKAR
Doktora
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN
- A comparative study on tightly coupled visual aided inertial navigation systems for unmanned aerial vehicles
İnsansız hava araçları için sıkıca bağlı görsel yardımlı ataletsel seyrüsefer sistemleri üzerine karşılaştırmalı bir çalışma
TALHA İNCE
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AFŞAR SARANLI
- Optimized visual odometry and satellite image matching-based localization for UAVS in GPS-denied environments
GPS olmayan ortamlarda İHA'lar için optimizasyonlu görsel odometri ve uydu görüntüsü eşleştirme tabanlı konumandırma
ÖMER SEFA ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPTEKİN YILDIZ
- Ecemiş Fayı'nın Yahyalı (Kayseri)-Pozantı (Adana) Arasında Kalan Kesiminin Morfotektoniği ve Paleosismik Aktivitesi
Morphotectonics and paleoseismicity of The Ecemiş Fault between Yahyalı (Kayseri)-Pozantı (Adana) Region
DİLEK ŞATIR ERDAĞ
Doktora
Türkçe
2007
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKatı Yer Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN TÜYSÜZ
DOÇ. DR. SERDAR AKYÜZ
- Nonlinear solver-aided estimation filter based geostationary satellite navigation with available GNSS signals
Mevcut küresel uydu navigasyon sistemleri sinyalleri ile yer sabit yörünge uyduları için doğrusal olmayan çözücü destekli kestirim filtresi tabanlı navigasyon
FURKAN ŞEVİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DEMET ÇİLDEN GÜLER