Realtime magnetometer calibration for spinning aerospace vehicles
Hava araçları için gerçek zamanlı manyetometre kalibrasyonu
- Tez No: 720765
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL ERSİN SÖKEN, PROF. DR. OZAN TEKİNALP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Manyetometreler ucuz, hafif ve dayanıklı yapılarından dolayı küçük uzay araçlarındaki yönelim belirleme uygulamalarında yaygın sekilde kullanılmaktadır. Fakat doğrudan kullanımları sensör hataları sebebiyle mümkün değildir. Söz konusu hatalar ulaşılabilecek yönelim belirleme hassasiyetini kısıtlamaktadır. Ne var ki ardışık çözüm üreten özyinelemeli algoritmalar kullanılarak manyetometre hataları (sabit kayma hatası, ölçeklendirme hatası ve eksenel kaçıklık hataları) kestirilip, ölçümler düzeltilebilir. Bu çalışmada Türkçe fırdöndü uydu olarak tabir edebileceğimiz dönü (ing. spin) kararlı uydular için tüm hata uzayını kapsayacak şekilde, gerçek zamanlı ve yönelimden bağımsız manyetometre kalibrasyon algoritması önerilmektedir. Algoritma oluşturulurken genel olarak kullanılan yönelim bağımsız, ölçüm büyüklüğünü temel alan gözlem, fırdöndü uydu dinamiği ve yörünge bilgisi kullanılarak türetilmiş sözde ölçümlerle desteklenmiştir. Önerilen yöntemin başarımı sentetik olarak üretilmiş ve gerçek uzay aracından toplanmış ölçümlerle doğrulanmıştır. Dört sözde ölçüm eklenmesiyle filtrenin doğruluğu ve yakınsama hızı arttırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Magnetometers are essential sensors for attitude estimation application in small spacecrafts due to their robust, inexpensive and lightweight characteristics. However, their direct usage is not applicable due to sensor errors. These errors limit the overall attitude estimation accuracy. This study proposes a complete real-time attitude independent magnetometer calibration algorithm for spinning aerospace vehicles. The recursive algorithm aims estimating the complete error state; consisting bias, scale factor and misalignment corrections, in real-time and without requiring any attitude information. To build the algorithm the well-known attitude-independent observation that is based on the magnitude of the sensed magnetic field is aided with new introduced quasi-measurements. The algorithm is tested with both simulations and real spacecraft data. Four quasi-measurements, which are derived using dynamic characteristics and orbital properties of the aerospace vehicle, considerably improve the convergence characteristics and estimation accuracy of the filter.
Benzer Tezler
- İnsansız hava araçlarında manyetometre kalibrasyon parametrelerinin gerçek zamanlı kestirimi
Real-time estimation of magnetometer calibration parameters in unmanned autonomous vehicle
BEDREDDİN KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KENAN REFAH KUTLU
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Yönelim çıkarımı için arm tabanlı bir gömülü sistem tasarımı ve gerçeklenmesi
Design and implementation of an arm based embedded system for estimation of the orientation
SÜLEYMAN URMAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- Ukf adaptation and filter integration for attitude determination and control of nanosatellites with magnetic sensors and actuators
Başlık çevirisi yok
HALİL ERSİN SÖKEN
Doktora
İngilizce
2013
Astronomi ve Uzay BilimleriGraduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)Prof. SHINICHIRO SAKAI
- Hareketli araçlarda Kalman filtresi yardımıyla uydu takibi gerçeklemesi
An implementation about real time tracking of a satellite with aid of Kalman filter
FATİH KOCADAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AŞKIN DEMİRKOL
- Baş/boyun hareketlerinin algılanması için bir kontrol kartı tasarımı
Design of a control board for detection movement of head/neck
NAZİME SEDA ŞAŞMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRK