Integration and error modelling of global positioning system (GPS) and inertial navigation system (INS)
Küresel yerbulum sistemi ve ataletsel seyir sistemi bütünleştirilmesi ve hata modellemesi
- Tez No: 93057
- Danışmanlar: PROF. DR. M. KEMAL ÖZGÖREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: ASS (Ataletsel Seyir Sistemi, INS), KYS (Küresel Yerbulum Sistemi, GPS), ASS/KYS Bütünleştirilmesi, Koordinat Sistem Dönüşümleri, ASS Hata Modellemesi, KYS Hata Modellemesi, Kalman Süzgeci, Dolaylı ASS/KYS Bütünleştirilmesi, Seyirsel Hata Benzetimi. vı, INS, GPS, INS/GPS Integration, Coordinate Frame Transformation, INS Error Modelling, GPS Error Modelling, Kalman Filter, Indirect INS/GPS Integration Mechanization, Navigational Error Simulation. IV
- Yıl: 2000
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 232
Özet
öz KÜRESEL YERBULUM SİSTEMİ VE ATALETSEL SEYİR SİSTEMİ BÜTÜNLEŞTİRİLMESİ VE HATA MODELLEMESİ EKÜTEKİN, Vedat Yüksek Lisans, Makina Mühendisliği Tez Yöneticisi: Prof. Dr. M. Kemal ÖZGÖREN Mayıs 2000, 211 Sayfa Ataletsel Seyir Sistemi (ASS) ve Küresel Yerbulum Sistemi (KYS) gelişmiş seyir sistemleri örneklerindendir ve birbirlerini tamamlayıcı özellikler göstermektedirler. Bütünleştirme işlemi, KYS kullanıcı birimi çıktılanyla ASS çıktılarının uygun bir şekilde birleştirilerek üstün nitelikli bir seyir sistemi çözümünün gerçekleştirildiği işlemdir. Bu işlem oldukça ilgi çekmektedir; çünkü, sadece KYS ya da ASS ile elde edilemeyecek seyir kalitesi gereksinimleri düşük maliyetlerle sağlanabilmektedir. ASS/KYS bütünleştirilmesi, özellikle askeri alanda kullanışlı uygulamaları olan yeni ve gözde bir konudur. Bu çalışma ile, TÜBİTAK-SAGE'de sürdürülen bir balistik roket projesi için, gevşek bağlaşımlı ASS/KYS bütünleştirilmesi incelenmiştir. ASS ve KYS'nin bağımsız sistemler olarak ele alındığı bu çalışmada, gevşek bağlaşımlı dolaylı ileri besleme ve dolaylı geri besleme bütünleştirme mimarileri kullanılmış ve KYS, Kalman süzgeci için bir ölçüm birimi olarak düşünülmüştür. Bu nedenle, benzetimler için ASS ayrıntılı olarak modellenmiş ve TfiC yükseköğretim kdmjmjASS hata modelleri Kalman süzgeci uygulamaları için ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Diğer taraftan, KYS bütünleştirilmiş sisteme konum ve hız bilgisi sağlayan bağımsız bir kaynak olarak hesaba katılmıştır. Böylelikle, ASS/KYS bütünleştirilmesi uygulamalarının yakın bir gelecekte Türkiye'de de gerçekleştirilebileceği düşünülmektedir. Roket yörüngesi, TÜBİTAK-SAGE'de geliştirilmiş bir uçuş mekaniği erim (menzil) benzetim yazılımı olan FMCAD RSIM'den elde edilmiştir. Bütünleştirilmiş sistemlerin benzetimleri Simulink 2.1 kullanılarak yapılmıştır. Benzetimler, FMCAD RSIM tarafından hazırlanan yörünge verileri kullanılarak eş zamanlı olarak gerçekleştirilmiştir. Öte yandan, sistem modellerinin doğruluğunu gerçeklemek için, düşük hızlı yer deneme sonuçlarıyla da benzetimler yapılmıştır. Bu çalışmada, ASS/KYS bütünleştirilmesi, öncelikle bu sistemlerin dinamik davranışları ele alınarak gerçekleştirilmiştir. Sistemler ve hata modelleri, sadece mekanik ve dinamik özellikleri dikkate alınarak oluşturulmuştur. Bu nedenle, sistem mekanizasyonundan kaynaklanan hatalar ve donanım tasarımından kaynaklanan sorunlar hesaba katılmamıştır. Aslmda bu çalışmanın amacı, bütünleştirme mimari tasarımından çok ASS/KYS bütünleştMlmesinin genel sistem özelliklerinin incelenmesidir. Bu nedenle, çalışmanın ilerdeki çalışmalar için bir başlangıç olduğuna ve donamm tasarımı da eklenerek geliştirilebileceğine inanılmaktadır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT INTEGRATION AND ERROR MODELLING OF GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS) AND INERTIAL NAVIGATION SYSTEM (INS) EKÜTEKİN, Vedat M.Sc, Department of Mechanical Engineering Supervisor Prof. Dr. M. Kemal ÖZGÖREN May 2000, 211 pages INS and GPS are the examples of advanced navigation systems and they have complementary system properties. Integration is the process whereby a superior system navigation solution is produced by properly combining outputs from a GPS user equipment and from an INS. This process is receiving much attention because it is perceived to be a cost-effective means to satisfy navigation requirements that could not be met by either GPS or by an INS acting by itself. INS/GPS integration is a new and popular subject that has practical uses especially in military applications. In this work, loosely coupled INS/GPS integration is examined for a ballistic missile research project continued in TÜBİTAK-SAGE. Loosely coupled indirect feedforward and indirect feedback integration architecture is used where INS and GPS are independent systems and GPS is used as a measurement unit for the Kalman filter. As a result of this, INS is modelled in detail for simulation and INS error models are discussed in detail for iiiKalman filter applications. On the other hand, GPS is considered as a separate source that supplies position and velocity information to the integrated system. Hence, it is thought that practical INS/GPS integration applications can also be performed in Turkey in the near future. Missile trajectory is generated by FMCAD RSIM, which is a flight mechanics range simulation software developed in TÜBİTAK-SAGE. Simulations of the integrated systems are done using Simulink 2.1. The simulations are done simultaneously achieving trajectory data of the missile prepared by FMCAD RSIM. Moreover, in order to verify the system models, simulations with low dynamics land test results are also performed. In this work, INS/GPS integration is done primarily concerning dynamic behaviours of these systems. The systems and error models are done considering only their mechanical and dynamic properties. Therefore, the errors due to system mechanization and problems due to hardware design are not considered. In fact, the scope of this work is to examine the general system behaviour of INS/GPS integration instead of integration architecture design. Therefore, the work is believed to be an introduction for further works and can be improved including hardware design.
Benzer Tezler
- Fault detection, isolation and reconfiguration in navigation system of Boeing-747 aircraft
Boeing-747 uçağının seyrüsefer sisteminde arıza tespiti, teşhisi ve yeniden yapılandırma
DENİZ BURAK KAMİLOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ HACIZADE
- Taşkın modellemede LiDAR verisi ile performans analizleri
Performance analyses with with LiDAR data in flood modelling
HAKAN ÇELİK
Doktora
Türkçe
2017
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLAL GONCA COŞKUN
- Farklı insansız hava araçları ile elde edilen görüntülerin otomatik fotogrametrik yöntemlerle değerlendirilmesi ve doğruluk analizi
Examination of images obtained from different unmanned air vehicles via automatic photogrammetric methods and accuracy analysis
DENİZ BİLGE KILINÇOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF SERTEL
- Gerçek zamanlı kinematik (GZK) GPS yöntemi ile fotogrametrik uygulamalar ve doğruluk araştırması
Photogrammetric applications and accuracy research with real time kinematic (RTK) GPS method
ALİ COŞKUN KİRACI
Doktora
Türkçe
2018
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA GÖNÜL TOZ
- Açık deniz platformlarının konumlandırılması için konum belirleme sistemlerinin entegrasyonu
Positioning systems integration for locating offshore platforms
MAHMUT OLCAY KORKMAZ
Doktora
Türkçe
2012
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAHMİ NURHAN ÇELİK