طراحي و پياده‌سازي سيستم ناوبري تلفيقي INS/GPS با استفاده از فيلتر كالمن تطبيقي

با توجه به اهميت دقت ناوبري، اغلب سامانه ناوبري اينرسي را با يكي از ساير سامانه‌هاي ناوبري، تلفيق مي‌كنند. در يكي از انواع اين روش‌ها سامانه ناوبري اينرسي با سامانه موقعيت ياب جهاني تلفيق مي‌شود. سيستم ناوبري تلفيقي متشكل از دو سامانه ، قابليت ناوبري قابل اعتماد، دقيق و مداوم را به همراه دارد. طراحي فيلتر تخمين‌زن حالت، يكي از گام‌هاي اساسي در پياده‌سازي سيستم‌هاي ناوبري تلفيقي است. بدليل پيچيدگي نويز در محيط‌هاي عملي و وجود نويز با مشخصات آماري نامشخص، دقت تخمين فيلتر كالمن كلاسيك تا حد زيادي كاهش كاهش يافته و حتي موجب واگرايي شود. بنابراين در اين مقاله براي بهبود عملكرد ناوبري تلفيقي يك مفهوم خود انطباق به فيلتر كالمن كلاسيك معرفي مي‌شود و الگوريتم فيلتر كالمن تطبيقي Sage-Husa اصلاح شده مبتني بر تخمين گر نويز بازگشتي بر پايه برآورد بيشينه احتمال پسين شكل مي‌گيرد تا مشكل تخمين حالت در محيط‌هاي عملي با نويز پيچيده و مشخصات آماري نامشخص و عدم قطعيت در مدل را حل كند. براي ارزيابي الگوريتم پيشنهادي از تست خودرويي استفاده شد و نتايج بدست آمده نشان داد كه الگوريتم پيشنهادي از دقت و عملكرد بسيار قابل قبولي برخوردار است. علاوه براين نتايج شبيه‌سازي نشان داد كه الگوريتم پيشنهادي در مقايسه با ساير روش‌هاي پيشين از دقت تخمين بالاتري برخوردار است، بطوري كه توانست معيار ارزيابي RMSE موقعيت در راستاي ارتفاع و سرعت در راستاي عمودي را به ترتيب حدود 38% و 25% و معيار ارزيابي RMSE و معيار ارزيابي Std زاويه سمت را به ترتيب به ميزان 18% و 17% بهبود دهد.