نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه پژوهشی حسگرهای فضایی - شیراز – پژوهشکده مکانیک

2 گروه پژوهشی محموله‌های سنجشی - شیراز – پژوهشکده مکانیک

چکیده

 ردیاب ستاره یکی از مهم‌ترین ابزارها در تعیین وضعیت ماهواره‌ها محسوب می‌شود. اما به دلیل خروجی‌های ناپیوسته‌ای که تولید می‌کند، نیازمند یک واحد مکمل است که ناپیوستگی‌های آن را پوشش دهد. استفاده از واحد ژایرو در کنار ردیاب ستاره، یکی از مناسب‌ترین انتخاب‌ها است. اما استفاده همزمان از این دو نوع حسگر چالش‌هایی به همراه دارد. به بیان دیگر، نه تنها بایاس حسگرها موجب کاهش دقت تعیین وضعیت می‌‌شود، بلکه خطای نصب نیز تاثیر مهمی در دقت دارد. در این مقاله، پس از بیان اهمیت مسئله هم‌ترازی بین ردیاب ستاره و واحد ژایرو و بیان کلیات مسئله مورد بررسی، روشی موثر برای محاسبه  عدم همترازی بین ردیاب ستاره و واحد ژایرو که تنها مبتنی بر داده حسگرها است، ارائه می‌شود و ریاضیات مسئله به تفصیل مورد بررسی قرار می‌گیرد. در نهایت، به منظور راستی آزمایی، روش پیشنهادی بر روی یک مجموعه داده تست که در ارتفاعات پولادکف ثبت شده است، پیاده‌سازی و نتایج حاصل از آن در قسمت نتایج در قالب نمودار و جدول ارائه شده است

کلیدواژه‌ها

موضوعات

##[1]         R. Mu, H. Sun, Y. Li, and N. Cui, “INS/CNS Deeply Integrated Navigation Method of Near Space Vehicles,” Sensors, vol. 20, no. 20, 2020.##
##[2]         Y. Yang, C. Zhang, J. Lu, and H. Zhang, “Classification of Methods in the SINS/CNS Integration Navigation System,” IEEE Access, vol. 6, pp. 3149–3158, 2017.##
##[3]         Z. W. Memon, S. J. H. Pirzada, and F. Li, “Navigation of Student Satellite in LEO with Minimal Sensors,” in Advances in Guidance, Navigation and Control, 2022, pp. 5409–5418.##
##[4]         M. Ghesmati, J. Heyrani Nobari, M. Arvan, and A. Kashaninia, “Gyroscope Drift Error Analysis in the Position-Independent Navigation Algorithm of a stable platform Inertial System,” J. Control, vol. 14, no. 2, 2020.##
##[5]         J. Lu, C. Lei, and Y. Yang, “A Dynamic Precision Evaluation Method for the Star Sensor in the Stellar-Inertial Navigation System,” Sci. Rep., vol. 7, no. 1, p. 4356, 2017.##
##[6]         F. L. Markley and J. L. Crassidis, Fundamentals of Spacecraft Attitude Determination and Control. New York, NY: Springer New York, 2014.##
##[7]         J. Jiang, W. Yu, and G. Zhang, “High-accuracy decoupling estimation of the systematic coordinate errors of an INS and intensified high dynamic star tracker based on the constrained least squares method,” Sensors (Switzerland), vol. 17, no. 10, 2017.##
##[8]         X. Ning, J. Zhang, M. Gui, and J. Fang, “A Fast Calibration Method of the Star Sensor Installation Error Based on Observability Analysis for the Tightly Coupled SINS/CNS-Integrated Navigation System,” IEEE Sens. J., vol. 18, no. 16, pp. 6794–6803, 2018.##
##[9]         Y. Yang, C. Zhang, J. Lu, and H. Zhang, “In-Flight Calibration of Gyros and Star Sensor with Observability Analysis for SInS/CnS Integration,” IEEE Sens. J., vol. 17, no. 21, pp. 7131–7142, 2017.##
##[10]       Z. Yang, X. Zhu, Z. Cai, W. Chen, and J. Yu, “A real-time calibration method for the systematic errors of a star sensor and gyroscope units based on the payload multiplexed,” Optik (Stuttg)., vol. 225, 2021.##
##[11]       م. رضایی و ح. سبحانی پور, "کالیبراسیون حسگر ژیروسکوپ سه محوره ممز", صنایع الکترونیک، دوره 7، شماره 1، صص 11-18، 1395.##
##[12]       Z. Zuo, B. Yang, C. Yue, and D. Meng, “Study of Simulation Platform for BDS/INS/CNS Deep Integration Navigation,” Math. Probl. Eng., vol. 2020, 2020.##
##[13]       S. Winkler, “Observability of Star Tracker / Gyro Based Attitude Estimation Considering Time-Variant Sensor Misalignment BT - Advances in Aerospace Guidance, Navigation and Control,” in Advances in Aerospace Guidance, Navigation and Control, 2011, pp. 373–384.##
##[14]       S. Ranjbaran, A. Roudbari, and S. Ebadollahi, “A Simple and Fast Method for Field Calibration of Triaxial Gyroscope by Using Accelerometer,” J. Electr. Comput. Eng. Innov., vol. 6, no. 1, pp. 1–6, 2018.##
##[15]       M. A. Samaan, D. Mortari, and J. L. Junkins, “Compass star tracker for GPS-like applications,” IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. 44, no. 4, pp. 1629–1634, 2008.##
##[16]       G. Petit and B. Luzum, “IERS Technical Note No. 36, IERS Conventions 2010,” International Earth Rotation and Reference Systems Service, Frankfurt, 2010.##