Ataletsel navigasyon sistemleri ve bu sistemlerde oluşan hataların kalman filtresi kullanılarak düzeltilmesi

Abstract

öz Bu tezde, Ayrık zamanlı (discrete) Kalman Filtresi ve Ataletsel Navigasyon Sistemleri ile bu sistemlerde oluşan hataların Kalman Filtresi ile azaltılması incelenmiştir. Öncelikle, ataletsel navigasyon sistemini oluşturan fiber optik jiroskobun temelleri ve hata kaynaklan incelenmiştir. Daha sonra Küresel Konumlama Sisteminin (The Global Positioning System-GPS) temelleri ve hataları tartışılmıştır. Son olarakta Kalman Filtresi incelenerek Ataletsel navigasyon sisteminin performansının Kalman Filtresi kullanılarak arttırılması amaçlanmıştır. Ataletsel Navigasyon Sistemleri ile GPS' in entegrasyonundan oluşan bu sistem bir GPS algılayıcısı, Fiber Optik Jiroskop (Fiber Optic Gyroscope-FOG) ve bir bilgisayardan yararlanılarak oluşturulmuş ve Ankara' da OSTİM civarında yapılan alan çalışmalarında sistemin deneme verileri alınmıştır. Daha sonra verilerdeki hatalar Kalman Filtresi ile minimuma indirgenmiştir. Anahtar Kelimeler : Ayrık zamanlı Kalman Filtresi, Ataletsel Navigasyon Sistemleri, Fiber Optik Jiroskop (FOG), Küresel Konumlama Sistemi (GPS), Optimal Tahmin (Estimation) Metodu, En Küçük Kareler Metodu

ABSTRACT This thesis reviews the Discrete Kalman Filter, the inertial navigation systems, errors in these systems, and linearising errors using Kalman Filter First of all, basic component of inertial navgation systems, gyroscopes, and their fundamental principles and source of errors in gyroscopes, are studied. Then, fundamentals and errors of GPS (Global Positioning System) are discussed. At the end, Kalman filter is studied and filter estimates are used to increase the inertial system performance. The integrated system of the inertial navigation system and GPS made up of a GPS receiver, fiber optic gyroscope, and a computer. Data from field trials in Ankara around OSTIM was taken. After that, the best estimated value of error of these measurement data is found using Kalman Filter Key Words : The Discrete Kalman Filter, Inertial Navigation System (INS), Fiber Optic Gyroscope (FOG), Global Positioning System (GPS ), Optimal Estimation, Least Square Estimation. *%&*#«&