Nonlinear Systems in Electrical Engineering
سامانه های غیر خطی در مهندسی برق
Journal of Nonlinear Systems in Electrical Engineering
Engineering & Technology
http://journals.sut.ac.ir/jnsee
1
admin
2322-3146
2322-3146
doi
fa
jalali
1394
6
1
gregorian
2015
9
1
3
1
online
1
fulltext
fa
ارائه الگوریتم SLAMاینرسی سه بعدی کارآمد برای پهپاد و بکارگیری آن در محیط شبیهسازی براساس اطلاعات پروازی واقعی
simulation of 3D inertia SLAM algorithm based on actual flight data for UAV
رباتیک
Robotic
پژوهشي
Research
موقعیتیابی و نقشهسازی همزمان (SLAM) مشکلی اساسی در زمینه ناوبری رباتهای متحرک است و حل آن یکی از جذابترین موضوعات کاری محققین بوده است وامروزه یکی از بخشهای مهم سیستمهای ناوبری را تشکیل میدهد. در این مقاله یک الگوریتم SLAM اینرسی کارآمد برای یک پهپاد یا یک وسیله هوابرد ارائه میشود. ساختار SLAM اینرسی مذکور برای بکارگیری دو نوع سنسورRange/Bearing و Bearing-only مناسب بوده و نیازی به سیستمهای موقعیتیاب خارجی همچون GPS و یا هر نوع اطلاعات از قبل تهیه شده ندارد. این مطالعه سیستمی جامع ارایه میکند بطوریکه علاوه بر اینکه برکارایی ودقت SLAM سه بعدی میافزاید، بر دو مشکل اساسی نیز که در تحقیقات قبلی توجه کمی به آنها شده است غلبه میکند؛ اول اینکه کلیه درجات آزادی را برای پهپاد در نظر میگیرد یعنی تغییرات موقعیت پهپاد تنها در دو جهت y و x محدود نشده و بلکه تغییرات ارتفاع پهپاد نیز در نظر گرفته میشود، دوم اینکه محدودیتی برای موقعیت نشانهها وجود نداشته، یعنی سیستم برپایه سنسورهای اینرسی قادر است تمام نشانهها را در ارتفاعات متفاوت مشاهده کند. نهایتا با استفاده از اطلاعات پروازی یک هواپیمای واقعی، صحت عملکرد الگوریتم با ارایه نتایج شبیهسازیها به اثبات رسید
In recent years, simultaneous localization and mapping (SLAM) has become a very challenging matter as a basic problem in the mobile robots navigation. This paper describes a new efficient inertial SLAM algorithm for a UAV or an airborne. This inertialSLAM could be properly applied to two different kinds of sensors: (i)Range/Bearing sensorsand (ii)Bearing-only sensors and so it does not need to any other external positioning systems like as GPS or any preprovided data. In this study, acomprehensive system has been presented which not only enhances the three-dimensional SLAM accuracy and performance, but overcomes the two fundamental problems that have less been noticed in previous researchesA) To consider all the degrees of freedom for the UAV that lets the UAV height changesbe usedin addition to two x and y directions. B) It does not experience any limit for the symbols status which means that the system is able to observe all the symbolsin different heights based on inertia sensors. Finally, the accuracy of proposed algorithm has been approved due to the simulation results using the actual aircraft flight data.
سیستم ناوبری اینرسی, مکانیابی و نقشهسازی همزمان, هواپیمای بدون سرنشین, فیلتر کالمن بسط یافته
UAV, Inertial navigation system, SLAM, EKF
101
121
http://journals.sut.ac.ir/jnsee/browse.php?a_code=A-10-239-1&slc_lang=fa&sid=1
Askar
Azizi
عسکر
عزیزی
a.azizi.tu@gmail.com
1003194753284600631
1003194753284600631
No
University Of Tabriz, Tabriz, East Azerbaijan
دانشگاه تبریز
Hamid
Nourisola
حمید
نوری سولا
hamidnourisola@gmail.com
1003194753284600632
1003194753284600632
No
University Of Tabriz, Tabriz, East Azerbaijan
دانشگاه تبریز
Amin
Saedghi-Emamgholi
امین
صادقی امامقلی
aammiinn.sadeghi@gmail.com
1003194753284600633
1003194753284600633
No
Malek Ashtar University of Technology, Tehran
دانشگاه صنعتی مالک اشتر
Amir
Rikhtehgar-Giasi
امیر
ریخته گر قیاسی
agiasi@tabrizu.ac.ir
1003194753284600634
1003194753284600634
Yes
University Of Tabriz, Tabriz, East Azerbaijan
دانشگاه تبریز