İnsansız hava araçlarında manyetometre kalibrasyon parametrelerinin gerçek zamanlı kestirimi
Real-time estimation of magnetometer calibration parameters in unmanned autonomous vehicle
- Tez No: 458866
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KENAN REFAH KUTLU, PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Aeronautical Engineering, Mechatronics Engineering, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Sistem Dinamiği ve Kontrol Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 157
Özet
Yardımcı navigasyon sistemlerinde sıklıkla kullanılan sensörlerden olan manyetometreler bulundukları yerdeki manyetik alanı ölçerler. İHA'ların navigasyonunda yardımcı navigasyon sistemi olarak kullanılan INS için referans sağlaması amacıyla kullanılan üç eksenli manyetometreler dünyanın manyetik alanını ölçme kabiliyetine sahiptir. Bu referans değeri coğrafik (gerçek) kutup ile manyetik kutup arasındaki açı olarak tanımlanan manyetik sapmadır değeridir. Manyetik sapma açısı manyetometre sonuçlarının yatay bileşenlerinde hesaplanabilir ve uzun süreli çalışma durumunda kümülatif olarak büyüyen hataların giderilmesinde INS tarafından kullanılır. Bu tezin ana konusu uçuş süresince İHA'nın bulunduğu pozisyondaki lokal (gerçek) manyetik alan bileşenleri kullanılarak gerçek zamanlı manyetometre kalibrasyon parametrelerinin gerçek zamanlı kestirimidir. Geliştirilen bu yöntem sayesinde bozunuma uğramış olarak alınan manyetometre ölçümleri olasılıksal yaklaşıma dayalı model kullanılarak düzeltilmektedir. Geliştirilen yöntemin başarısını karşılaştırmak için en küçük kareler yaklaşımına dayalı olarak türetilmiş çevrimdışı bir yöntem geliştirilmiştir. Literatürde kalibrasyon yöntemlerinden biri olarak kabul edilen çeşitli matematiksel altyapıya dayalı çeşitli tipleri de olan öz değer ve öz vektör ayrıştırmalı merkezleme algoritmasına dayanan elipsoid uydurma yöntemi açıklamaları ve anlatımı tezde yer almaktadır. Bu metodun çalışması için ihtiyacı olan çok farklı yönelimlere göre elde edilen datalar uçuş manevralarından yeterince sağlanamadığı için algoritma her zaman kullanılmaya uygun değildir. Bu yüzden geliştirilen elipsoid uydurma yöntemi gerçek zamanlı kalibrasyon yönteminin sonuçları ile karşılaştrılması için kullanılmamıştır.
Özet (Çeviri)
One of the most commonly used sensors in navaid systems are magnetometers which sense the magnetic field where they have been. Three axis magnetometers with the ability to measure the Earth's magnetic field are used in UAVs navigations due to provide reference for INS as a navaid system. This reference value that is called magnetic variation defined as a angle of between Geographic(true) North and Magnetic North. The deviation(variation) angle can calculated by using horizontal components of the magnetometer results and is used by INS in order to eliminate cumulative growing errors in long term operation. Main subject of this thesis is estimation of magnetometer calibration parameters in real time via finding the local(real) magnetic filed components in the position where the UAV during flight. Thanks to the method being developed inaccuracy magnetometer's measurements are corrected using the model based on probabilistic approach. To compare success of the developed method an offline method is built based on LS algorithm. In the literature accepted as one of the offline calibration algorithms is called ellipsoid fitting which also has different types depends on various mathematical backgrounds is demonstrated based on eigendecomposition centered algorithm in this thesis. This method is not always suitable for use because the data obtained according to the very different orientations needed for the operation of the algorithm are not sufficiently provided from the flight maneuvers. So, results of developed ellipsoid fitting is not use for comparison with results of real time calibration method.
Benzer Tezler
- A practical implementation of navigation and obstacle avoidance for quadcopters
Dört pervaneli helikopterler için bir engelden kaçınma ve seyrüsefer uygulaması
ONUR YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA
- Pozisyon ve yönelim tahmini için, genişletilmiş ve kokusuz kalman filtresi yaklaşımlarıyla sensör füzyonu tasarımı ve uygulanması
Sensor fusion design and implementation by extended and unscented kalman filter approaches for position and attitude estimation
HÜSEYİN ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiAviyonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASFİ EMRE ÖMÜRLÜ
- Design and control of an autonomous blimp
Otonom hava aracı (Zeplin) tasarımı ve kontrolü
ERTUĞRUL BAYRAKTAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. PINAR BOYRAZ
- İnsansız hava araçları için bütünleşik seyir sisteminin geliştirilmesi ve gerçekleştirilmesi
Development and implementation of an integrated navigation system for unmanned aerial vehicles
ERSİN GÖNÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YAKUP ÖZKAZANÇ
- İnsansız hava araçlarında kolektif zeka uygulaması
Collective intelligence application in unmanned air vehicles
FATİH AYDEMİR
Doktora
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN ÇETİN