Geri Dön

A system theoretical approach to aided inertial navigation

Destekli ataletsel navigasyona sistem kuramsal bir yaklaşım

  1. Tez No: 143654
  2. Yazar: AYŞE PINAR KOYAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER ÜNVER, YRD. DOÇ. DR. YAKUP ÖZKAZANÇ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Ataletsel Navigasyon Sistemleri (ANS), Kararlılık, Denetlenebilirlik, Gözlenebilirlik, Gramian, Destekli Navigasyon, Gözleyici, Inertial Navigation System (INS), Stability, Controllability, Observability, Gramians, Aided Navigation, Observers
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

Bu tez çalışmasında Ataletsel Navigasyon Sistemleri (ANS) hataları, literatürdeki önceki çalışmalarda çoğunlukla kullanılan stokastik yaklaşmam (Kalman süzgeci) aksine, denetim kuramının temel ilkeleri ışığında incelenmiştir. ANS hata dinamiğinin doğrusallaştırma ile elde edilmesiyle doğrusal ve zamanla- değişen bir model ortaya çıkartılmış ve bu modelin kararlılık, denetlenebilirlik ve gözlenebilirlik özellikleri için çözümlemeler yapılmıştır. ANS hatalarının ıraksayan davranışının çözümlenmesi amacıyla sistematik bir yöntem önerilmiş ve uygulanarak sistemin kararsız olduğu doğrulanmıştır. ANS'nin denetlenebilirlik ve gözlenebilirliği için nicel ölçütler önerilmiştir. Gramian'lara dayanan bu ölçütler ile farklı senaryolar alfanda denetlenebilirlik ve gözlenebilirlik çözümlemelerinin yapılmasına olanak sağlanmıştır. Destekli ANS tasarımcısı, bu ölçütleri kullanarak denetlenebilir/gözlenebilir durumları, denetleme/gözleme ufkunu ve manevra şeklini belirleyebilir. ANS'nin desteklenmesi için denetleyici ve gözleyici tabanlı mimariler incelenmiştir. Bazı yeni mimariler önerilmiş ve bu mimarilerin eşdeğerliği gösterilmiştir. Bu mimarilerden biri olan çıktı geribesleme yapısı, ANS'nin desteklenmesi için en uygun yapı olarak seçilmiştir. Bu yapının kullanılması ile ANS'nin desteklenmesi tasarımı, ANS hata modeli için bir gözleyici tasarımına indirgenmiştir. Zamanla-değişen gözleyici tasarımını gerçekleştirmek üzere iki yöntem sağlanır ve bazı senaryolara uygulanmıştır.

Özet (Çeviri)

In this thesis, Inertial Navigation Systems (INS) are investigated using the basic principles of control theory in contrary to the stochastic approach (Kalman filter) as used by most of the previous work in literature. INS error dynamics is obtained by linearization yielding a linear time-varying model, and this model is analyzed for its stability, controllability and observability properties. A rigorous method is proposed and applied for analyzing the divergent behaviour of INS errors, and the instability of the system is verified. The quantitative measures for the controllability and observability of INS are proposed. These measures, which are based on Gramians, enable the analysis of controllability and observability of the system under different scenarios. The Aided INS designer makes use of these measures to determine the controllable/observable states, the control/observation horizon and the type of manoeuvre. Controller and observer based architectures for INS aiding are investigated. Some novel architectures are proposed and their equivalence are shown. One of the architectures, the output feedback structure, is selected as the most suitable one for INS aiding. Using this structure, the INS aiding design reduces to the design of observers for the INS error dynamics. Two different methods for designing time-varying observers are provided and applied for some scenarios.

Benzer Tezler

  1. Simetrik gemi hareketleri ve mukavemetinin lineer modal analizi

    Linear modal analysis of symmetric ship motions and strength

    HAKAN AYDOĞDU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1991

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. M. ÖMER BELİK

  2. Lineer olmayan yalpa hareketinin sistematik duyarlılık analizi

    Systematic sensibility analysis of the nonlinear roll motion

    ZAFER ATAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİM YILDIZ

  3. Yatak katsayısı ve temel yapılarına uygulanması

    Başlık çevirisi yok

    İLKER N. DEVELİOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. M. TUĞRUL ÖZKAN

  4. Jig shape optimization for desired shape of a high-altitudelong-endurance class unmanned aerial vehicle underaeroelastic effects

    Hale sınıfı bir ınsansız hava aracının aeroelastik etkileraltında hedeflenen şekle ulaşmak için jig şeklioptimizasyonu

    AKIN ATEŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELİKE NİKBAY