کنفرانس مهندسی برق ایران

صفحه اصلی / سی و چهارمین کنفرانس بین المللی مهندسی برق

بهبود دقت موقعیت‌یابی با استفاده از فیلتر کالمن بی‌اثر و یک مدل وزن‌دهی تطبیقی فازی در گیرنده‌های GPS

نویسندگان :

محمد وکیلی ازغندی¹ نرجس راحمی² منصوره یوسفی راد³

1- دانشگاه علم و صنعت ایران 2- دانشگاه علم و صنعت ایران 3- دانشگاه علم و صنعت ایران

کلمات کلیدی :

GPS،فیلتر کالمن بی‌اثر،موقعیت‌یابی،وزن‌دهی تطبیقی،فازی

چکیده :

در تعیین موقعیت با استفاده از گیرنده‌های GPS، دو رویکرد اصلی، روش‌های حداقل مربعات خطا و فیلتر کالمن هستند. فیلتر کالمن به دلیل توانایی مدلسازی پارامترهای حرکت، دقت بالاتری را در تعیین موقعیت فراهم می‌کند؛ با این حال، در استفاده از این فیلتر، به دلیل اینکه معادلات اندازه‌گیری با سری تیلور مرتبه اول خطی می‌شوند، امکان دستیابی به دقت‌های بالاتر ممکن نیست. فیلتر کالمن بی‌اثر (UKF) نوعی فیلتر کالمن است که در آن، به جای کوتاه کردن معادله اندازه‌گیری غیرخطی، توزیع حالت به طور قطعی و تصادفی با مجموعه‌ای محدود از نمونه‌ها تقریب زده شده و سپس این نقاط از طریق توابع غیرخطی اصلی منتشر می‌شوند. از آنجا که توابع غیرخطی بدون تقریب استفاده می‌شوند، این روش عملکرد بهتری را ارائه می‌دهد. در این مقاله، استفاده از فیلتر کالمن بی‌اثر به همراه یک مدل وزن‌دهی تطبیقی فازی برای افزایش دقت موقعیت‌یابی پیشنهاد شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که روش پیشنهادی موجب بهبود حدود 71.6 درصدی در دقت موقعیت‌یابی نسبت به روش حداقل مربعات (LS) و بهبود 11.4 درصدی نسبت به فیلتر کالمن توسعه‌یافته (EKF) می‌گردد.