پياده سازي يك الگوريتم تخمين موقعيت مستقل از سامانه موقعيت ياب جهاني بر روي شناوردريايي با استفاده از سرعت و زاويه هدينگ

اين مقاله به طراحي سامانه كمك ناوبري ارزان و مستقل از سامانه موقعيت ياب جهاني (GPS) و پياده‌سازي آن بر روي يك شناور دريايي اختصاص دارد. تخمين دقيق موقعيت يك شناور ابزاري بسيار مهم و اساسي در امنيت دريايي است. روش‌هاي مختلفي براي ناوبري شناور هاي دريايي ارائه شده كه روش ناوبري داپلري، سامانه موقعيت ياب جهاني و سامانه ناوبري اينرسي (INS) از جمله رايج ترين روش ها به شمار مي آيند. با توجه به گران بودن روش ناوبري داپلري به دليل قيمت بالاي حسگرهاي مورد نياز، احتمال عدم دسترسي به سيگنال سامانه موقعيت ياب جهاني يا غير قابل اعتماد بودن آن و همچنين به دليل خطاي انباشته در سامانه ناوبري اينرسي و هزينه بالاي آن براي دقت هاي زياد، در اين تحقيق يك روش تخمين حلقه باز موقعيت شناور با استفاده از زاويه سمت و سرعت، ارائه شده است. با توجه به در اختيار نداشتن حسگر سرعت سنج، مقادير سرعت حركت شناور با اضافه كردن نويز به سرعت اندازه گيري شده توسط سامانه موقعيت ياب جهاني، شبيه سازي شده و براي اندازه گيري زاويه سمت شناور از داده هاي واقعي يك حسگر مغناطيسي استفاده شده است. به منظور ارزيابي الگوريتم پيشنهادي، دو تست مختلف در درياي مازندران انجام شده و داده هاي سرعت و زاويه سمت شناور ذخيره شده و سپس الگوريتم پيشنهادي به صورت برون خط در نرم افزار متلب (MATLAB) پياده سازي و نتايج آن با داده‌هاي سامانه موقعيت ياب جهاني مقايسه شده است. نتايج حاكي از دقت قابل قبول الگوريتم ارائه شده در اين مقاله است.