تلفیق سامانه ناوبری اینرسی با سیستم ناوبری تصویری در بستر سخت افزار در حلقه برای یک پهپاد بال ثابت

هدف از این مقاله ارائه روش نوین در ناوبری تلفیقی اینرسی با استفاده از تصویر به منظور افزایش دقت توام با حفظ قابلیت اطمینان و عدم واگرایی می باشد. حال به منظور تخمین پارامترهای ناوبری شامل سرعت، موقعیت و وضعیت (جهت گیری) از روش فیلتر کالمن گسسته استفاده شده است. در این روش از داده های واحد اندازه گیری اینرسی (IMU) متشکل از سه شتاب سنج و سه ژایروسکوپ به عنوان مدل سیستم ناوبری و تصویر به عنوان اندازه گیری استفاده شده است. بدین ترتیب برای استفاده از تصویر، ابتدا با روش تطبیق تصویر با رویکرد "سیفت" که به معنای استفاده از ویژگی های تغییرناپذیر با مقیاس تصویر است، مولفه های موقعیت صفحه ای پرنده استخراج می شود. در این راستا به منظور ارزیابی عملکرد و کارایی کلی سیستم و بر طرف کردن چالش هایی مانند تاخیر زمانی ارتباطات، انتخاب فرکانس کاری مناسب، اثر حجم محاسباتی پردازش تصویر و تلفیق روی میکروکنترلر نهایی، به صورت زمان حقیقی از بستر سخت افزار در حلقه استفاده شده است. نتایج پیاده سازی سخت افزار در حلقه نشان می دهد باوجود داشتن اندازه گیری تصویر در فرکانس خروجی نه چندان زیاد، رویکرد مذکور می تواند دقت مناسبی برای تخمین پارامترهای ناوبری پهپاد داشته باشد. این روش می تواند با حفظ دقت و هزینه، جایگزین مناسبی برای پهپادهایی باشد که از روش ناوبری بر پایه سیگنال های ماهواره ای (GPS) استفاده می کنند

Keywords:

سامانه ناوبری اینرسی , ناوبری تصویری , تطبیق تصویر , فیلتر کالمن توسعه یافته , سخت افزار در حلقه