17110

17110

تلفيق سامانه‌هاي موقعيّت‌يابي ماهواره‌اي GPS و GLONASS به منظور افزايش قابليّت اطمينان در شرايط انسداد سيگنال

دكتري

الكترونيك

دي ماه 1395

دكتر محمدرضا موسوي ميركلائي - دكتر هادي شهريار شاه حسيني

برق

امروزه ناوبري به كمك گيرنده¬هاي امريكايي سامانه¬ي مكان¬يابي جهاني (GPS ) در محيط¬هاي شهري به دليل وجود انواع اختلال¬ها به خصوص انسداد مكرّر سيگنال¬ها با دشواري¬هاي فراوان روبه¬رو است. از ميان راه¬كارهاي مطرح براي حلّ اين مشكل، در اين رساله به تلفيق اين گيرنده¬ها با سامانه¬ي ناوبري ماهواره¬اي جهاني (GLONASS ) از كشور روسيه پرداخته شده است. تلفيق گيرنده¬هاي GPS و GLONASS خود با چالش¬هايي همراه است كه پايين بودن قابليّت اطمينان اطّلاعات سامانه‌ي GLONASS از مهم¬ترين آن¬هاست. منظور از قابليّت اطمينان در اين رساله، سه مشخصّه¬ي دقّت، صحّت و در دسترس بودن اطّلاعات مي¬باشد. اين رساله، به منظور استفاده¬ي هر چه بهتر از مشاهدات، روش وزن¬دهي فازي را پيشنهاد مي¬كند كه به داده¬هاي با احتمال قابليّت اطمينان بيشتر، وزن بيشتري در محاسبات مي¬دهد. بدين¬ترتيب ميزان خطاي RMS به ¬ميزان 15% بهبود يافت. از ديگر راه¬كارهاي پيشنهادي جهت افزايش دقّت مكان¬يابي در گيرنده-هاي تلفيقي، استفاده از الگوريتم ژنتيك به منظور بهينه¬سازي پارامترهاي اساسي فيلتر كالمن در بخش حلّ معادلات ناوبري گيرنده است كه در آزمون حركتي انجام شده به بهبود 48 درصدي خطا منجر شد. از آن¬جا كه در تمامي روش¬هاي سنّتي تلفيق سامانه¬هاي GPS و GLONASS، تركيب در بخش نهايي كار صورت مي¬گرفت، كانال¬هاي گيرنده نمي¬توانستند در بخش رديابي سيگنال¬ها به يكديگر ياري برسانند. امّا با استفاده از تلفيق اين سامانه¬ها در گيرنده¬هاي نسل جديد برداري، كانال¬هاي قوي افزايش پيدا كرده و قادر خواهند بود به كانال¬هاي ضعيف¬تر در رديابي فركانس حامل و فاز كد كمك كنند. اين امر كه به خصوص در محيط¬هاي شهري بسيار پركاربرد است، در يكي از آزمون¬هاي حركتي شهري منجر به بهبود 25 درصدي ميزان دسترسي به سيگنال شد. در اين رساله همچنين به كمك انواع آزمون¬هاي عملي و شبيه¬سازي¬هاي ديگر مانند شبيه¬سازي مونت¬كارلو، اثرگذاري اين تلفيق در گيرنده¬هاي برداري مورد ارزيابي قرار مي¬گيرد.

1396/01/21

1/1/1900 12:00:00 AM

Today, navigation using American Global Positioning System (GPS) in urban canyons encounters many problems because of different interferences, especially blocking incidents. Among different solutions for this problem, GPS integration with Russian GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS) is discussed in this thesis. Integration of GPS an​d GLONASS has different challenges in which lower reliability of GLONASS information is one of the most important one. In this thesis, one fuzzy weighted algorithm is proposed to weight the data with higher reliability more than the others. As the result, the RMS error has been improved 15%. Another proposed method to increase the precision of the positioning using integrated receivers is using genetic algorithm for optimization of important Kalman filter parameters in navigation solution part. This algorithm has improved the error 48% in a dynamic test. Since, in all of the traditional methods for GPS an​d GLONASS integration, combination is in the last part of the receivers, the channels can not aid each others in signal tracking procedure. But, using combination in the new generation of the vectorized receivers, strong channels can aid the weak ones in tracking of the carrier frequency an​d code phases. This method is especially is useful in urban canyons an​d it has improved the signal accessibility of the receivers for about 25% in one of the urban canyon tests. In this thesis the impact of GPS an​d GLONASS integration is eva​luated using different simulation an​d experimental results.