سامانه ناوبری اینرسی به کمک مدل دینامیکی برای زیردریایی ریموس ۱۰۰

استفاده از وسایل نقلیه زیرآب خودگردان برای اکتشاف و علوم اقیانوس شناسی در دهه گذشته موردتوجه مراکز تحقیقاتی در سراسر جهان بوده است. ناوبری اینرسی معمولا به عنوان اصلی ترین وسیله موقعیت یابی برای وسایل نقلیه زیرآب مورداستفاده قرار می گیرد. اشکال اصلی در استفاده تنها از سامانه ناوبری اینرسی خطای رو به رشد در موقعیت ها و وضعیت های برآورد شده به دلیل خطا در خروجی واحد اندازه گیر اینرسی و انتگرال گیری از آن ها است. به طور سنتی حسگرهای خارجی مانند سامانه موقعیت یاب جهانی، گیرنده های صوتی، سرعت سنج داپلری و یا یک دوربین برای کمک به راه حل ناوبری اینرسی جهت محدود کردن خطاهای تخمین استفاده شده اند. این حسگرهای کمکی چندین معایب عملی دارند که اساسا مربوط به اتکا به اطلاعات خارجی است. یکی از منابع اطلاعاتی که می تواند بدون نیاز به سنجش خارجی اضافی در ناوبری زیردریایی کمک کند، استفاده از مدل دینامیکی آن است. مدل وسیله قادر است حالت سامانه را مطابق با ورودی های کنترلی و نیروهای خارجی که روی آن عمل می کنند، نشان دهد. در این مقاله یک سامانه ناوبری اینرسی به کمک مدل برای زیردریایی ریموس ۱۰۰ بر اساس یک مدل دینامیکی غیرخطی ۶ درجه آزادی ارائه شده است. سامانه ناوبری ارائه شده از دانش دینامیک وسیله از طریق یک مدل ریاضی که به صورت تجربی تائید شده است بهره گرفته است. نتایج نشان می دهد که سامانه ناوبری پیشنهادی قابلیت های ناوبری زیرآب را برای سامانه های فاقد وسایل کمکی مرسوم بهبود می بخشد.

Keywords:

وسیله زیرآب خودگردان , مدل دینامیکی غیرخطی , ناوبری اینرسی به کمک مدل , فیلتر کالمن توسعه یافته , تلفیق اطلاعات