توسعه روش كاليبراسيون ژايروسكوپ مبتني بر فيلتر كالمن توسعه يافته جهت تخمين وضعيت دقيق

در ماهواره‌هاي سنجشي با تفكيك مكاني بالا، حفظ الزامات پايداري و نشانه روي براي موفقيت ماموريت حياتي است. بدين جهت، معمولاً از ژايروسكوپ‌هاي بسيار دقيق به عنوان يكي از سنسورهاي اصلي تعيين وضعيت استفاده مي‌شود. در اين راستا، به منظور جلوگيري از كاهش دقت تخمين وضعيت داده‌هاي ژايروسكوپ بايد در فواصل زماني مناسبي كاليبره شوند. در اين پژوهش، رويكرد مبتني بر فيلتر كالمن توسعه يافته جهت كاليبراسيون ژايروسكوپ مورد بررسي قرار گرفته است. بنابراين، نخست، مدلي كه در بردارنده پارامترهاي اصلي ژايرو شامل باياس‌ها، ضرايب مقياس و عدم همراستايي‌هاست معرفي مي‌شود. در ادامه، الگوريتمي مبتني بر فيلتر كالمن توسعه يافته جهت تخمين پارامترهاي ژايرو ارائه مي‌شود. سپس، از يك فيلتر كالمن توسعه يافته مبتني بر كواترنيون ضربي به همراه داده‌هاي سنسور ستاره جهت تخمين وضعيت بهره گرفته مي‌شود. در انتها براي ارزيابي عملكرد كاليبراسيون در حلقه كنترل وضعيت، كنترل‌كننده‌اي مبتني بر بازخورد كواترنيون طراحي و بكار گرفته شده است. نتايج بدست آمده از حلقه كنترل وضعيت، دقت پايداري 0.005 درجه بر ثانيه و دقت نشانه روي 0.15 درجه را نشان مي‌دهد كه بيانگر كارايي روش ارائه شده در ماموريتهايي با الزامات كنترلي سختگيرانه است.