Geri Dön

İnsansız hava araçlarında manyetometre kalibrasyon parametrelerinin gerçek zamanlı kestirimi

Real-time estimation of magnetometer calibration parameters in unmanned autonomous vehicle

  1. Tez No: 458866
  2. Yazar: BEDREDDİN KARAKUŞ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. KENAN REFAH KUTLU, PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Aeronautical Engineering, Mechatronics Engineering, Defense and Defense Technologies
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Sistem Dinamiği ve Kontrol Bilim Dalı
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2022

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA

  2. 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

    Türkçe

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Aviyonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VASFİ EMRE ÖMÜRLÜ

  3. Design and control of an autonomous blimp

    Otonom hava aracı (Zeplin) tasarımı ve kontrolü

    ERTUĞRUL BAYRAKTAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. PINAR BOYRAZ

  4. 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

    Türkçe

    2011

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. YAKUP ÖZKAZANÇ

  5. İnsansız hava araçlarında kolektif zeka uygulaması

    Collective intelligence application in unmanned air vehicles

    FATİH AYDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYDIN ÇETİN