ارتقا دقت مكان‌يابي با تركيب داده‌هاي سنسورهاي GPS و IMU با استفاده از فيلتر مدويك و الگوريتم حداقل مربعات بازگشتي

با پيشرفت صنايع فضايي، رباتيك و خودروهاي خودران، سيستم‌هاي تعيين موقعيت و جهت‌گيري اهميت ويژه‌اي پيدا كرده‌اند. اين سيستم‌ها معمولاً مبتني بر موقعيت‌يابي جهاني و حسگر GPS هستند، اما ممكن است تحت تأثير عوامل مختلفي مانند نويزهاي محيطي و كيفيت پايين حسگرها، دقت بالايي نداشته باشند. در سال‌هاي اخير، استفاده از الگوريتم‌هاي تركيب اطلاعات به منظور افزايش دقت تخمين زاويه سمت و جهت‌گيري مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش، يك سيستم تخمين وضعيت بر پايه الگوريتم‌هاي فيلتر مدويك و حداقل مربعات بازگشتي طراحي و پياده‌سازي شده است كه با استفاده از حسگرهاي ارزان‌قيمت GPS و IMU (حسگر واحد اندازه‌گيري اينرسي) عمل مي‌كند. فيلتر مدويك يك الگوريتم تركيب اطلاعات مبتني بر حل مسئله بهينه‌سازي است كه از روش‌هاي مختلف بهينه‌سازي، مانند الگوريتم گراديان كاهشي و يا لونبرگ-ماركوارت، بهره مي‌برد. اين الگوريتم با تركيب داده‌هاي مختلف حسگر IMU (شتاب‌سنج، ژيروسكوپ و مغناطيس‌سنج) نويز و خطاهاي اندازه‌گيري را كاهش داده و تخمين بهتري از زاويه سمت و جهت‌گيري فراهم مي‌كند. در نهايت، با استفاده از تخمين‌هاي بدست آمده از حسگرهاي GPS و IMU و الگوريتم حداقل مربعات بازگشتي، تخمين بهتري از زاويه سمت و موقعيت ميسر مي‌شود.