Geri Dön

Realtime magnetometer calibration for spinning aerospace vehicles

Hava araçları için gerçek zamanlı manyetometre kalibrasyonu

  1. Tez No: 720765
  2. Yazar: MUSTAFA EFE ÇETİN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL ERSİN SÖKEN, PROF. DR. OZAN TEKİNALP
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2016

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KENAN REFAH KUTLU

    PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ

  2. 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

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN

  3. 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

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AŞKIN DEMİRKOL

  4. 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

    Türkçe

    2016

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRK