Tez Arşivi

Hakkımızda

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

Terrain aided navigation

Arazi destekli seyrüsefer

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 269008 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

An Inertial Navigation System (INS) can individually produce the navigation data, i.e.position, velocity, of the aircraft without any help or aid. However, a large numberof errors are introduced by sensors causing to an unacceptable drift in the output.Because of this reason, external aids are used to correct INS. Using these aids anintegrated navigation structure is developed.In an integrated navigation system, INS output is used to calculate current navigationstates; aid is used to supply external measurements and dierent algorithms are usedto provide the most probable corrections to the state estimate using all data. One ofthe integrated navigation approaches is Terrain Aided Navigation (TAN).Terrain Aided Navigation is a technique to estimate the position of a moving vehicleby comparing the measured terrain profile under the vehicle to a stored map,DTED. This thesis describes the theoretical aspects implementation of a simulationenvironment, simulations of the implemented Kalman Filtering TAN algorithms withdeveloped INS model.In order to perform the study, first a thorough survey of the literature on TANnavigation algorithms is performed. Then, we have developed a dynamics simulationenvironment. A flight profile generator is designed. Since, the main issue of thiswork is to correct INS, an Strapdown INS model developed using Matlab INS Toolbox.Therefore, to model a Strapdown INS, mathematical equations of INS systemare derived and they are linearized to form linear error model. In addition, a radar altimetersimulator is also developed that provides measurement to the error dynamics.Then, a Kalman filter structure is designed and implemented using Matlab. The simulationsare done with dierent linearization approaches using Kalman filter structure.Finally, the performance of the implemented algorithms are evaluated.

Summary:

Bir Ataletsel Seyrüsefer Sistemi (ASS) bir yardım veya destek olmadan uçağın navigasyonverisini, yani konumunu, hızını tek başına üretebilir. Ancak, sensorlerdenkaynaklanan birçok hata navigasyon verisinde kabul edilemez sürüklenmelere yolaçar. Bu nedenle Ataletsel Seyrüsefer Sistemini (ASS) düzeltmek için harici desteklerkullanılır. Bu destekler kullanılarak, bütünleştirilmiş bir navigasyon yapısı kurulur.Bütünleştirilmiş bir navigasyon sisteminde, Ataletsel Seyrüsefer Sistemi (ASS) çıktısısistemin navigasyon durumunu hesaplamak için kullanılır; destek ise harici ölçümvererek farklı algoritmalar navigasyon durumuna en uygun düzeltmeleri sağlamakiçin kullanılır. Bütünleştirilmiş navigasyon sistemlerine yaklaşımlardan biri de AraziDestekli Seyrüseferdir (ADS).Arazi Destekli Seyrüsefer (ADS) hareket eden bir aracın pozisyonunu aracın altındakiölçülen arazi profili ile yüklü harita verisini karşılaştırarak tahmin etmeye çalışan birsistemdir. Bu tez bir simulasyon ortamının geliştirilmesini ve gerçeklenen Kalmanfiltre ADS algortimalarının geliştirilen ASS ile simulasyonlarını ele almaktadır.Bu çalışmayı yapmak için, öncelikle ADS navigasyon algoritmaları ve uygulamaları uzerinekapsamlı bir literatür çalışması yapılmıştır. Sonrasında ilk olarak dinamikbir simülasyon ortamı oluşturulmuştur. Bir uçuş profili üretici geliştirilmiştir. Buçalışmanın ana konusu INS çıktısını düzeltmek olduğundan, bir Strapdown ATS modeliMatlab INS Toolbox kullanılarak geliştirilmiştir. Bunun için ATS'nin matematikseldenklemleri türetilmiş ve bu denklemler sistemin doğrusal modelini oluşturmakiçin doğrusallaştırıldı. Ayrıca, sistem ölçüm modeli yani radar altimetre simülatörüde geliştirilmiştir.Sonrasında, Kalman filtresi yapısı tasarlanmış ve Matlab kullanılarak gerçeklenmiştir.Simülasyonlar farklı doğrusallaştırma yaklaşımları ile Kalman filtresi kullanılarakyapılmıştır. Son olarak, uygulanan algoritmalarının performansı değerlendirilmiştir.