Robust set-valued estimation and its application to in-flinht alignment of sins
Dayanıklı küme değerli kestirim ve bunun gövdeye bağlı ataletsel seyrüsefer sistemlerinin uçuş sırasında hizalanması konusuna uygulanması
- Tez No: 167015
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜBECCEL DEMİREKLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: dayanıklı kestirim, küme değerli kestirim, ataletsel seyrüsefer sistemleri, uçuş sırasında hizalama. vıı, robust estimation, set-valued estimation, inertial navigation systems, in-flight alignment
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Öz DAYANIKLI KÜME DEĞERLİ KESTİRİM VE BUNUN GÖVDEYE BAĞLI ATALETSEL SEYRÜSEFER SİSTEMLERİNİN UÇUŞ SIRASINDA HİZALANMASI KONUSUNA UYGULANMASI Seymen, Niyazi Burak Yüksek Lisans, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Mübeccel Demirekler Ağustos 2005, Sayfa 141 Bu tezde dayanıklı küme değerli kestirim konusu üzerinde çalışılmıştır ve bu konu büyük ilk kuzey açısı belirsizliği olan gövdeye bağlı ataletsel seyrüsefer sistemlerinin uçuş sırasında hizalanmasına uygulanmıştır. Kalman filtrenin performasının modelleme hatalarına duyarlı olduğu bilinmektedir. Modelleme hatalarına dayanıklı olan kestirim metodlarından biri de dayanıldı küme değerli kestirimdir. Bu yaklaşımda, filtre eldeki ölçülmüş sistem çıktıları için bir integral kuadratik sınırlamasını sağlamakta olan belirsizlik girdileriyle tutarlı bütün durum değişkenlerini kapsayan kümeyi hesaplamaktadır. Bu tezde, bilinen girdilere sahip dayanıklı küme değerli filtre türetilmiştir. vıGövdeye bağlı ataletsel seyrüsefer sistemlerin ilk hatalarının giderilmesi için dış ölçümler kullanılarak Kalman filtre yardımıyla uçuş sırasında hizalama işlemi sık kullanılan bir tekniktir. Bununla birlikte eğer ilk hatalar büyük ise doğrusallaştırma işlemi sonucu oluşan modelleme hataları nedeniyle standart Kalman filtrenin performansı bozulmaktadır. Bu problemi çözmek için doğrusallaştırma işlemi sonucu kalan ikinci dereceli terimlerin norm sınırlı belirsizlik olarak alındığı ve sadece ilk kuzey hatasının büyük olarak düşünüldüğü doğrusal norm sınırlı belirsiz yeni bir hata modeli öne sürülmüştür. Bu belirsiz hata modeli kullanılarak dayanıklı küme değerli filtre, belirtilen uçuş sırasında hizalama problemine uygulanmıştır. Kalman filtre ve dayanıklı küme değerli filtrenin performans karşılaştırması hem simulasyon ortamında yaratılan veri ile hem de gerçek zamanlı veri ile gerçekleştirilmiştir. Simulasyon sonuçlarına göre, Kalman filtre yönteminde modelleme hataları, işlem gürültü kovaryans matrisi arttırılarak bir dereceye kadar telafi edilebilinir. Bununla birlikte ilk kuzey hatasının çok büyük olduğu durumlarda öne sürülen metot performans bakımından Kalman filtrenin önüne geçmektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT ROBUST SET-VALUED ESTIMATION AND ITS APPLICATION TO IN-FLIGHT ALIGNMENT OF SINS Seymen, Niyazi Burak M.S., Department of Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Prof. Dr. Miibeccel Demirekler August 2005, Pages 141 In this thesis, robust set-valued estimation is studied and its application to in-flight alignment of strapdown inertial navigation systems (SINS) with large heading uncertainty is performed. It is known that the performance of the Kalman filter is vulnerable to modeling errors. One of the estimation methods, which are robust against modeling errors, is robust set-valued estimation. In this approach, the filter calculates the set of all possible states, which are consistent with uncertainty inputs satisfying an integral quadratic constraint (IQC) for given measured system outputs. In this thesis, robust set- valued filter with deterministic input is derived. IVIn-flight alignment of SINS with Kalman filtering using external measurements is a widely used technique to eliminate the initial errors. However, if the initial errors are large then the performance of standard Kalman filtering technique is degraded due to modeling error caused by linearization process. To solve this problem, a novel linear norm-bounded uncertain error model is proposed where the remaining second orders terms due to linearization process are considered as norm-bounded uncertainty regarding only the heading error is large. Using the uncertain error model, the robust set-valued filter is applied to in-flight alignment problem. The comparison of the Kalman filter and the robust filter is done on a simulated trajectory and a real-time data. The simulation results show that the modeling errors can be compensated to some extent in Kalman filter by increasing the process noise covariance matrix. However, for very large initial heading errors, the proposed method outperforms the Kalman filter.
Benzer Tezler
- Rekürsif en küçük kare kafes filtreleri
Recursive least squares lattice filters
SADIK ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. AHMET H. KAYRAN
- Yumuşak hesaplama yöntemlerinin geliştirilmesi ve elektriksel sürücülerdeki uygulamaları
The improvement of soft computing methods and its applications in electric drives
MEHMET KARAKÖSE
Doktora
Türkçe
2005
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ERHAN AKIN
- İki serbestlik dereceli helikopter için Kalman filtresi tabanlı durum/model parametre tahmini ve dayanıklı denetleyici tasarımı
Kalman filter based state/model parameter estimation and robust controller design for two degree of freedom helicopter
İBRAHİM MUCUK
Doktora
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ÖZDEMİR
- Comparison of three IPMSM sensorless position estimation methods through simulations and experiments
İç sabit mıknatıslı senkron motorlarda üç sensörsüz konum tahmini yönteminin simülasyonlar ve deneyler aracılığı ile karşılaştırılması
KAAN BAYKA
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
- Sentinel-2A optik uydu görüntülerinden deniz ulaştırmasına yönelik bilgi çıkarımı: süper-çözünürlük destekli gemi tespiti ve gemilerden kaynaklı emisyonların tahmini
Extracting information for maritime transportation via sentinel-2A optical satellite imagery: super-resolution assisted ship detection and shipping emission estimation
CEMRE FAZİLET ALDOĞAN
Doktora
Türkçe
2026
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANDE DEMİREL