30904

پياده سازي سخت افزاري بلوك مكانيزاسيون سامانه ناوبري اينرسي

كارشناسي ارشد

مهندسي الكترونيك-مدار مجتمع

1400

1402/12/22

استاد موسوي ميركلايي

ندارم

مهندسي برق

هدف اين پروژه پياده‌سازي سخت‌افزاري معادلات مكانيزاسيون در بستر FPGA است. يك سامانه ناوبري اينرسي، از واحد اندازه‌گيري اينرسي و معادلات مكانيزاسيون تشكيل شده است. INS يك سامانه مستقل است كه در شرايط آبوهوايي مختلف ميتواند، اطلاعات جهتيابي پيوستهاي از مكان، سرعت و حالت را فراهم كند. از ديگر مزاياي INS مي‌توان به ايمني در برابر فريب و نرخ دادهي خروجي بالا اشاره نمود. اما دقت سامانه به دليل خطاهاي ناشي از ژيروسكوپ و شتاب‌سنج، در دراز مدت كاهش مي‌يابد. به عبارت ديگر، با گذشت زمان عملكرد سامانه دچار خطاهايي ميشود كه دائم به صورت جمع شونده در حال افزايش است. بنابراين، براي بهبود عملكرد سامانه مي‌توان از روش‌هاي حذف نويز استفاده نمود. روش انتخابي، روش حذف نويز موجك مبتني بر ليفتينگ است. اين روش بي¬درنگ بوده و نياز به تهيه دادههاي دريافتي به صورت بلوكي نميباشد. نتايج بهبود تقريباً 41 درصدي براي ژيروسكوپ و 30 درصدي براي شتاب سنج حاصل شده است. نتايج در ادامه نشان مي‌دهد كه پياده‌سازي هر دو بلوك مكانيزاسيون و نويززدايي در بستر FPGA از نظر زماني امكان‌ پذير مي‌باشد. علاوه بر اين، مكانيزاسيون RMSE تقريباً ⅇ^(-6)2.16 در عرض جغرافيايي و ⅇ^(-6)2.82 براي طول جغرافيايي است.

1403/02/31

Hardware implementation of the mechanization block of the inertial navigation system

3/12/2025 12:00:00 AM

The objective of this project is the hardware implementation of mechanization equations on an FPGA platform. An Inertial Navigation System (INS) consists of an Inertial Measurement Unit (IMU) and mechanization equations. INS is an independent system that can provide continuous navigation information on location, velocity, and attitude under various weather conditions. Other advantages of INS include its immunity to deception and high data output rate. However, the accuracy of the system decreases over time due to errors from the gyroscope and accelerometer. In other words, as time progresses, the system's performance is compromised by errors that cumulatively increase. Therefore, to enhance the system's performance, noise reduction techniques can be utilized. The chosen method is a wavelet-based denoising technique using lifting, which is real-time and does not require the data to be block-processed.

سامانه ناوبري اينرسي , FPGA , پياده‌سازي سامانه ناوبري اينرسي و پياده‌سازي نويززدايي موجك گسسته.

Inertial Navigation System , FPGA, implementation of Inertial Navigation System , implementation of discrete wavelet denoising.

Azin Aboutalebi

Dr. Mohammad Reza Mosavi