ارايه يك الگوريتم جديد در تركيب GPS/ABS مبتني بر منطق فازي براي ناوبري خودرو

A New Algorithm for ABS/GPS Integration Based on Fuzzy-Logic in Vehicle Navigation System

سيستم مكانياب GPS در صورت قرار گرفتن در شرايط مناسب محيطي (مشاهده حداقل چهار ماهواره GPS با توان سيگنال دريافتي كافي)، قادر است نقاط مكاني را با دقت بالا و به طور پيوسته توليد نمايد. با اين حال، اغلب در مناطق شهري مانند خيابان‌هاي با ساختمان و درخت‌هاي بلند، به دليل كاهش توان سيگنال و چند مسيره شدن آن، نتيجه مكان تخمين زده شده توسط GPS، همواره داراي خطا است. همچنين، درزيرگذرها و تونل‌ها، سيگنال دريافتي از GPS به علت كافي نبودن تعداد ماهواره‌هاي در ديد گيرنده GPS، سيگنال GPS قابل اطمينان نمي‌باشد. سيستم مكانياب ABS از حسگرهاي نوري نصب شده بر روي چرخ‌هاي خودرو تشكيل شده است كه مي‌تواند به طور پيوسته اطلاعات مكاني خودرو را با دقت مناسبي براي فاصله‌هاي زماني كوتاه توليد نمايد. در اين مقاله، سيستم مكانيابي تركيبي ABS/GPS معرفي شده است. در سيستم پيشنهادي از الگوريتم جديدي مبتني بر منطق فازي براي تشخيص وضعيت سيگنال GPS استفاده شده است. اين الگوريتم، بر اساس اطلاعات به دست آمده از سيگنال GPS و وضعيت ديناميكي خودرو، سيگنال GPS را به سه حالت "اعتبار GPS"، "عدم اعتبار GPS" و ايست كامل" دسته بندي مي‌نمايد. سپس سيستم تركيبي بر اساس دسته‌بندي انجام شده، يكي از سيستم‌هاي مكانيابي GPS و ABS را به نحو موثري انتخاب مي‌نمايد. نتايج به دست آمده با استفاده از نرم افزار MATLAB نشان دهنده‌ي بهبود قابل ملاحظه‌اي در دقت نقاط مكاني سيستم پيشنهادي نسبت به سيستم‌هاي تركيبي متداول مبتني بر روش‌هاي كلاسيك و سيستم GPS است.

GPS based vehicle navigation systems have difficulties in tracking vehicles in urban canyons due to poor satellite availability. ABS (Antilock Brake System) Navigation System consists of self-contained optical encoders mounted on vehicle wheels that can continuously provide accurate short-term positioning information. In this paper, a new concept regarding GPS/ABS integration, based on Fuzzy Logic is presented. The proposed algorithm is used to identify GPS position accuracy based on environment and vehicle dynamic knowledge. The GPS is used as reference during the time it is in a good condition and replaced by ABS positioning system when GPS information is unreliable. We compare our proposed algorithm with other common algorithm in real environment. Our results show that the proposed algorithm can significantly improve the stability and reliability of ABS/GPS navigation system.