حداقل‌سازي خطاي چندمسيري گيرنده ارزان‌قيمت GPS با استفاده از روش‌هاي تركيبي PSO-SVM و GA-SVM

يكي از خطاهاي بسيار تأثيرگذار بر مكان‌يابي دقيق GPS اثر چندمسيري مربوط به هر گيرنده است. چندمسيري، دريافت يك سيگنال توسط آنتن از بيش از يك مسير است و اين اثر يك منبع بزرگ خطاي ناشناخته در مكان‌يابي است و با روش‌هاي تفاضلي حذف نمي‌شود. اين اثر به طور گسترده‌اي وابسته به محيط‌هاي مختص هر گيرنده است و يك اثر فركانس پايين است. هندسه بين ماهواره‌هاي GPS و مكان خاص هر گيرنده در روزهاي نجومي تكرار مي‌گردد و اثرات چندمسيري تمايل به رفتارهاي مشابه در روزهاي متوالي دارد. در اين مقاله يك روش براي استخراج رفتار اثرات چندمسيري بر مشاهدات كد GPS اعمال شد و كاهش خطاي چندمسيري موجب افزايش دقت مكان‌يابي مي‌شود. در روش پيشنهادي، سيگنال مانده بر اساس تفاضل دوگانه (DD) توليد شده و به عنوان ورودي الگوريتم پيشنهادي استفاده مي‌شود. براي تقريب و مدل‌سازي چندمسيري از مدل ماشين بردار پشتيبان (SVM) استفاده شده است. براي تعيين پارامترهاي اساسي SVM و تابع كرنل آن از دو الگوريتم بهينه‌سازي گروهي ذرات (PSO) و الگوريتم ژنتيك (GA) استفاده شد. براي ارزيابي دقت روش پيشنهادي، شبيه‌سازي و آزمايشاتي بر اساس دو ايستگاه (مرجع و كاربر) و دو گيرنده ارزان‌قيمت طراحي شد، تست روش‌هاي پيشنهادي بر اساس داده واقعي انجام شد و آزمايشات نشان داد كه خطاي چندمسيري گيرنده ايستگاه كاربر بر اساس معيار RMS با اين روش تا 70 درصد در حالت تست ايستا كاهش داشته است. مدل‌هاي اين مقاله با برخي مدل‌هاي اخير ارائه‌شده در زمينه كاهش خطاي چندمسيري مقايسه شده‌اند. نتايج نشان داد كه مدل پيشنهادي عملكرد بهتري نسبت به ساير روش‌ها داشته و از نتايج آن دقت بالا و پايداري نتايج در مكان‌يابي است. دقت مكان‌يابي سه‌بعدي پس از استفاده از روش پيشنهادي حدود 56% بهبود داشته و به 1/60متر رسيده است