Determination of stochastic model parameters of inertial sensors
Ataletsel ölçerlerin stokastik modellemesi
- Tez No: 338318
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜBECCEL DEMİREKLER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Dönüölçer ve ivmeölçerin sabit kayma, orantı katsayısı açı kayma hatalarından kaynaklı sistamatik hataları seyrüsefer sistemlerinde gerçek zamanlı çalışan Kalman filtre yaklaşımı ile giderilebilmektedir. Diğer yandan nicemleme, açısal rastgele yürüme, sabit kayma kararsızlığı ve açısal hız rastgele yürüme hataları rastgele yapısından dolayı kolaylıkla kestirelemez.Bu tezde fark dizilerinin varyansına dayanan ve yukarıda bahsi geçen stokhastik hata kaynaklarının gücünü hesap eden yeni bir yöntem önerilmektedir. Bu metod ile ataletsel ölçerlerin stokhastik hata kaynakları eşzamanlı veya ard işlemleme ile hesap edilebilmektedir. Bu çalışmaaki amacımız ataletsel ölçerlerin açısal rastgele yürüme, sabit kayma kararsızlığı ve açısal hız rastgele yürüme hatalarının yanısıra Gauss Markov ve nicemleme hata parametrelerinin kestirilmesidir.Önerilen metod benzetim ve gerçek ataletsel ölçer verileri kullanılarak ve test edilip, sonuçlar Allan variance yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda önerilen metodun performansına ilişkin çok iyi sonuçlar bulunmuştur.Önerilen metodun hesaplama yükü Allan varyans yöntemine gore 10 katlar mertebesinde daha azdır.Tek bir gürültü kaynağının karekterizasyonu bu metod kullanılarak gerçekleştirilebilir. Güç tayf yoğunluğunda sabit eğime sahip gürültülerin önerilen metod ile tüm parametreleri kestirilebilir. Gürültü kaynağının Gauss Markov olduğu biliniyorsa bu gürültüye ait de bütün parametreler kestirilebilir.Bu çalışmada geliştirilen bir başka fikirde bütün hata kaynaklarını açısal rasgele yürüme ve birkaç Gauss Markov hata modeli ile karakterize etmektir.Bu yapısal seçimdeki en önemli neden Kalman filtre yapısındaki hata ilerlemelerine uyumluluk ile Gauss Markov hata kanağının diğer hata kaynaklarını modellemek için uygunluğudur.
Özet (Çeviri)
Gyro and accelerometer systematic errors due to biases, scale factors, and misalignments can be compensated via an on-board Kalman filtering approach in a Navigation System. On the other hand, sensor random noise sources such as Quantization Noise (QN), Angular Random Walk (ARW), Flicker Noise (FN), and Rate Random Walk (RRW) are not easily estimated by an on-board filter, due to their random characteristics.In this thesis a new method based on the variance of difference sequences is proposed to compute the powers of the above mentioned noise sources. The method is capable of online or offline estimation of stochastic model parameters of the inertial sensors. Our aim in this study is the estimation of ARW, FN and RRW parameters besides the quantization and the Gauss-Markov noise parameters of the inertial sensors.The proposed method is tested both on the simulated and the real sensor data and the results are compared with the Allan variance method. Comparison shows very satisfactory results for the performance of the method. Computational load of the new method is less than the computational load of the Allan variance on the order of tens.One of the usages of this method is the individual noise characterization. A noise, whose power spectral density has a constant slope, can be identified accurately by the proposed method. In addition to this, the parameters of the GM noise can also be determined.Another idea developed here is to approximate the overall error source as a combination of ARW and some number of GM sources only. The reasons of selecting such a structure is the feasibility of using these models in a Kalman filter framework for error propagation as well as their generality of modeling other noise sources.
Benzer Tezler
- Ataletsel sensör parametrelerinin navigasyon başarımına etkilerinin incelenmesi
An investigation of inertial sensors parameters on navigation performance
GÖKHAN ALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAKUP SABRİ ÖZKAZANÇ
- Hand gesture recognition for Turkish sign language using electromyography for human-robot interaction
İnsan-robot etkileşimi için elektromyografi kullanarak Türk işaret dili için el hareketi tanıma
MUSTAFA SEDDIQI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE KÖSE
- Sismik titreşimler altında betonarme perde ve çerçeve sistemlerin doğrusal olmayan stokastik analizi
Non-linear stochastic analysis of 3D reinforced-concrete shear wall-frame structures under seismic excitation
BEYZA TAŞKIN
- Bir yolcu vagonunun dinamik tasarımı ve titreşim konferunun analizi üzerine bir yaklaşım
Dynamic design verification and vibratory comfort analysis of a passenger coach by using the lumped and the continious systems models
ERDAL ABA
- Çok makinalı güç sistemlerinde parametre adaptif kontrol yönteminin incelenmesi
Investigation of parameter adaptive control method for MMPS
AYŞEN DEMİRÖREN
Doktora
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. EMİN TACER