KFUPM ePrints

IMPROVED INERTIAL NAVIGATION SYSTEM USING ALL-ACCELEROMETERS

l IMPROVED INERTIAL NAVIGATION SYSTEM USING ALL-ACCELEROMETERS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
Restricted to Abstract Only until 21 May 2015.

24Mb

Arabic Abstract

ان تغير مركز الثقل يعد تحديا كبيرا امام التحكم و الملاحة و التوجيه للمركبات الطائرة. في هذه الرسالة, يتم تقديم العمل الذي اسهم في تطوير نظام الملاحة المعتمد على حساس التسارع الخطي بشكل رئيس. لقد تم التوصل إلى حل فريد باستخدام هذا الحساس اعتمادا على براءة اختراع حيث تم تطوير و تحليل النتائج المقترحة فيها. إن هدف هذه الرسالة هو زيادة دقة تحديد مركز الثقل بحيث يتسنى تحديث أنظمة التحكم تبعا لذلك مما يساعد في تحسين استقرار المركبة. لقد تم استخدام قراءات حساسات التسارع الخطي في ايجاد السرعة و التسارع الدورانيين باستخدام .KF, EKF, UKF تم بعد ذلك استخدام السرعة الدورانية في ايجاد وضعية المركبة. كما تم التحقق من RLS, WRLS, NMLSفي ايجاد مركز الثقل. كما تم استخدام طريقة لتقليل أثر الجاذبية الارضية على قراءة الحساس المستخدمة. الى جانب استخدام السرعة و التسارع الدورانيين فقد تم استخدام وضعية المركبة و قراءات حساسات التسارع الخطي المعدلة في ايجاد معلومات الملاحة و مركز الثقل تحت تأثير الجاذبية الأرضية المتغيرة باستخدام طريقة .System Identification

English Abstract

Changing position of Center of Gravity (CoG) for an aerial vehicle is a challenging part in navigation, control, and guidance of such vehicles. In this thesis, the work done to improve all-accelerometers based inertial navigation systems is presented. A novel approach using such setup is explored, analyzed, and extended based on an issued patent. The thesis provided improved method for estimating the position of CoG, so that control rules can be updated accordingly to achieve better trim conditions for the air vehicle. The accelerometers’ readings were used to find the angular velocity/acceleration using Kalman Filter (KF), Extended KF (EKF) and Unscented KF (UKF). The angular velocity was then used to extract the vehicle’s attitude. Standard Recursive Least Squares (RLS), Normalized Least Mean Squares (NLMS) and Weighted RLS (WRLS) Identification techniques were investigated and used in estimating the position of CoG. A gravity compensation technique was implemented to correct the acceleration readings. Along with the angular velocity/acceleration and vehicle’s attitude, the corrected accelerometers’ measurements were used to find the inertial information of the vehicle and its CoG position under the influence of varying gravity effect using an identification scheme.



Item Type:Thesis (Masters)
Subjects:Systems
Aerospace
Divisions:College Of Computer Sciences and Engineering > Systems Engineering Dept
Committee Advisor:ELSHAFEI, MOUSTAFA
Committee Members:ELFERIK, SAMI and FAIZAN, MUHAMMAD FAIZAN
ID Code:139192
Deposited By:YAZAN MOHAMMAD AL-RAWASHDEH (g201203500)
Deposited On:22 May 2014 13:46
Last Modified:22 May 2014 13:46

Repository Staff Only: item control page