Định vị phương tiện ngầm trên cơ sở kết hợp thiết bị dẫn đường quán tính và thiết bị đo vận tốc theo hiệu ứng đốp le

Định vị phương tiện ngầm trên cơ sở kết hợp thiết bị dẫn đường quán tính và thiết bị đo vận tốc theo hiệu ứng đốp le

Hội nghị toàn quốc lần thứ Điều khiển Tự động hoá - VCCA-2015 Định vị phương tiện ngầm sở kết hợp thiết bị dẫn đường quán tính thiết bị đo vận tốc theo hiệu ứng đốp le A system for positioning underwater vehivles based on combination of IMU and Doppler speed measument enquipment Phạm Văn Phúc, Nguyễn Quang Vịnh, Nguyễn Đức Ánh Viện KH-CN Quân sự, Trường Đại học Phòng cháy chữa cháy e-Mail: vinhquang2808@yahoo.com Tóm tắt Bài báo trình bày phương pháp kết hợp thiết bị dẫn đường quán tính với thiết bị đo vận tốc sở lọc Kalman mở rộng nhằm nâng cao độ xác vận tốc thiết bị phương tiện ngầm Kết nhận thử nghiệm bàn xoay bậc tự hãng Aerosmith thử nghiệm robot ngầm cứu nạn cứu hộ Đại học Phòng cháy chữa cháy minh chứng tính đắn thuật tốn Từ khóa: Bộ lọc kalman, Thiết bị đo lường quán tính, Phương tiện ngầm Abstract: This article describes the combination method of the inertial navigation equipment and the velocity meter based on the expanded Kalman filter in order to increase the precision of the underground vehicle’s velocity The obtained results when tested on a turntable degrees of freedom of Aerosmith and testing firm in underground rescue robot Rescue Fire Fighting University have demonstrated the correctness of the algorithm Keywords: Kalman filter, IMU, AUV Chữ viết tắt Ký hiệu AUV IMU DVL DS EC Đơn vị Các hệ tọa độ tham chiếu Hệ tọa độ chuẩn (NED) có gốc tọa độ tâm trọng lực AUV, trục theo hướng bắc (N), hướng đông (E) hướng xuống (D) tạo thành tam diện thuận Mối quan hệ hệ tọa độ chuẩn hệ tọa độ cố định tâm trái đất X eY e Z e [1] Vị trí AUV mặt phẳng đứng z độ sâu tương đối so với mặt biển, kinh độ vị trí mặt phẳng ngang vĩ độ mô tả tọa độ X eY e Z e , vận T vN vE vD xét tọa độ NED Tương tự hệ tọa độ NED , hệ tọa độ liên kết có gốc tọa độ tâm trọng lực AUV nhiên trục trùng với trục đối tượng Hình biểu diễn phương tiện ngầm qua hệ tọa độ [8] tốc vNED Ý nghĩa Phương tiện ngầm Thiết bị đo lường quán tính Đo vận tốc theo hiệu ứng đốp le Cảm biến áp suất La bàn điện tử Phần mở đầu Phương tiện ngầm (AUV) có nhiều loại khác tàu ngầm, ngư lôi, rô bốt ngầm dùng cho nhiều mục đích khác hoạt động quân sự, thám hiểm đáy đại dương, thăm dò khai thác tài nguyên biển Có nhiều phương pháp khác để dẫn đường phương tiện ngầm phương pháp dẫn đường âm thanh, phương pháp dẫn đường theo tính chất vật lý [3] Phương pháp dẫn đường theo tính chất vật lý phụ thuộc nhiều độ xác đồ đáy biển xây dựng Phương tiện ngầm lên mặt nước để cập nhật vị trí thơng qua GPS/GNSS ảnh hưởng đến quỹ đạo, thời gian hành trình yếu tố bí mật hoạt động Một số thiết bị ngầm sử dụng phao giả GPS hay kéo dài Anten thu sóng mặt nước lại gặp phải hạn chế độ sâu hoạt VCCA-2015 động [4,8] Giải pháp cho AUV đại kết hợp nhiều thiết bị đo như: thiết bị đo vận tốc theo hiệu ứng Doppler, cảm biến áp suất, la bàn điện với hệ thống dẫn đường qn tính hình thức khác để cập nhật vị trí Hình 1: Biểu diễn phương tiện ngầm qua hệ tọa độ Hệ thống định vị phương tiện ngầm 3.1 Cấu trúc hệ thống định vị Hệ thống định vị nhằm cung cấp thông tin vị trí e e e ( , , z) hệ tọa độ cố định tâm trái đất X Y Z vận tốc vNED phương tiện ngầm hệ tọa độ chuẩn NED dựa phép đo lường thiết bị dẫn đường Cấu trúc hệ thống định vị hình [1,2,4,8] Hội nghị tồn quốc lần thứ Điều khiển Tự động hoá - VCCA-2015 Hình 2: Cấu trúc hệ thống định vị AUV 3.1.1 Thiết bị đo lường quán tính (IMU) IMU gồm gia tốc kế cảm biến tốc độ góc có trục đặt trùng với trục hệ tọa độ liên kết [5] cho phép cung cấp thành phần gia tốc hệ IMU [ax a y az ]T tốc độ góc quay tọa độ liên kết a XYZ tuyệt đối hệ tọa độ liên kết XYZ [ x y z ]T Phép đo gia tốc kế cảm biến tốc độ tồn dạng sai số khác gồm sai số ngẫu nhiên độ trôi cảm biến gia tốc, vận tốc góc, sai số tăng nhanh theo thời gian ứng dụng kéo dài 3.1.2 La bàn điện La bàn điện thiết bị có chi phí thấp, kích thước nhỏ, cơng suất nhỏ ứng dụng hiệu để đo góc hướng M (góc trục dọc hệ tọa độ liên kết với phương bắc điểm xét) với sai số 1% [7] Tuy nhiên tùy thuộc vào khu vực sử dụng mà cần phải hiệu chỉnh la bàn lượng M theo từ trường khu vực để tạo hướng đối tượng Ngoài ra, la bàn bị ảnh hưởng nguồn điện sinh thân đối tượng sử dụng 3.1.3 Thiết bị đo vận tốc theo hiệu ứng Doppler DVL thường có đầu thu phát xung âm gắn đối tượng cho đầu thu phát quay xuống dưới, đầu thu phát thiết kế cho tạo góc lệch so với đáy biển [3] Nếu xung âm phát từ DVL tới đáy biển thu phát nhận xung phản hồi “bottom-lock”, kết hợp chuyển dịch Doppler từ đầu thu DVL để xác định thành phần vận tốc tương đối so với đáy biển v DVL [vx v y vz ]T hệ tọa độ liên kết Độ xác độ sâu tối đa DVL phụ thuộc vào tần số làm việc (bảng 1) [2] Tuy nhiên, độ sâu VCCA-2015 mang tính lý tưởng đáy biển cứng, có tính phản xạ sóng âm tốt Trong điều kiện làm việc vùng biển có độ sâu vượt giới hạn làm việc DVL sử dụng DVL đo vận tốc AUV so với bề mặt nước biển theo nguyên lý phản xạ sóng âm bề mặt nước – khơng khí Tuy nhiên, trường hợp có ảnh hưởng sai số dòng chảy bề mặt [6,7] Tần số Độ xác Độ sâu 150kHz 0.5% vận tốc 2m/s 425500m 300kHz 0.4% vận tốc 2m/s 200m 600kHz 0.2% vận tốc 1m/s 90m 1200kHz 0.2% vận tốc 1m/s 30m Bảng 1: Giới hạn làm việc DVL 3.1.4 Cảm biến áp suất (DS) DS cho phép xác định độ sâu tương đối đối tượng so với mặt biển z DS với độ xác tốc độ cập nhật cao Cảm biến áp suất dựa nguyên lý đo áp suất thủy tĩnh theo công thức [8]: (1) p/ z g Trong đó, p áp suất thủy tĩnh; z độ sâu vị trí đo so với mặt nước; mật độ nước phụ thuộc vào độ sâu, độ mặn nhiệt độ nước biển vị trí AUV hoạt động; g gia tốc trọng trường phụ thuộc vào vị trí AUV Các loại DS đại sử dụng đến độ sâu có áp suất 6000dbar với độ xác đến 0.01% DS có kích thước cơng suất nhỏ cho phép ứng dụng nhiều thiết bị ngầm 3.2 Thuật toán xử lý liệu Thuật toán xử lý tín hiệu từ thiết bị dẫn đường gồm bước: Tính tốn vận tốc AUV hệ tọa độ chuẩn từ gia tốc đo IMU, biến đổi vận tốc v DVL từ hệ tọa độ gắn liền sang hệ tọa độ DVL chuẩn vNED cách sử dụng góc trạng thái từ IMU EC, ước lượng sai số vận tốc IMU thông qua lọc Kalman bù hồi tiếp để hiệu chỉnh sai số vận tốc IMU, tính tốn vị trí AUV thông qua vận tốc IMU hiệu chỉnh, lọc bổ sung độ sâu z DS nhận từ cảm biến áp suất độ sâu ước lượng z KF theo tính tốn từ vận tốc hiệu chỉnh IMU 3.2.1 Tính tốn vận tốc IMU IMU Gia tốc hệ tọa độ chuẩn aNED xác định từ số gia tốc kế hệ tọa độ liên kết a theo công thức [8]: IMU NED IMU aNED QXYZ ; a XYZ a N , aE , aD (1,2) IMU XYZ Trong đó, Q ma trận cosin phương viết theo tham số Rodrigo-Hamilton [8]: NED XYZ 2q02 Q NED XYZ 2q12 -1 2q1 q2 2q0 q3 2q1 q3 2 2q1 q2 2q0 q3 2q 2q -1 2q1 q3 2q0 q2 2q2 q3 2q02 2q0 q1 arcsin(2q1 q2 2q0 q1 b đó, dấu ” ” ký hiệu phép nhân hai số siêu i j k tốc độ góc quay phức, b x y z tuyệt g đối i gx hệ tọa độ liên kết, k tốc độ góc quay tuyệt gz j gy đối hệ tọa độ chuẩn trái đất có hình dạng cầu quay với vận tốc góc U, thành phần gx , gy , gz gx xác (U định , ) cos từ (U gy biểu , ) sin thức gz [8]: (4) Phương tiện ngầm hoạt động nước có vận tốc thấp, khoảng cách thường khơng xa nên xem Giải hệ (3) tham số Rodrigogx gy gz Hamilton viết dạng rời rạc [8]: q0 ( k 1) q0 ( k ) z q1 ( k 1) 0.5T [ (k q1 ( k ) q2 ( k 1) q2 ( k ) (k x q3 ( k 1) q3 ( k ) x (k (k 1)q3 (k ) 0.5T [ (k y x x (k 1)q3 (k ) 0.5T [ (k y 1) q3 ( k ) 0.5T [ z (k 1) q2 ( k ) 1) q1 ( k ) (k 1) q2 ( k ) (k 1) q2 ( k ) y z (k )q1 (k )] 1) q0 ( k ) T ( aN ( k ) FN (k )) vE (k 1) vE (k ) T (aE (k ) FE (k )) vD (k 1) vD (k ) T (aD (k ) FD (k )) ( k ) q2 ( k )] 1) q0 ( k ) y (k FN ( k ) 2U sin ( k ).vE (k ) FE ( k ) 2U sin ( k ).v N ( k ) 1) (7) vE2 (k ).tg ( (k )) / R vN (k ).vD (k ) / R 2U cos ( k ).v D ( k ) (8) vE (k ).vD (k ) / R FD ( k ) 2U cos ( k ).vE ( k ) vN2 (k ) / R vE2 (k ) / R g [aN , aE , aE ] gia tốc AUV đo từ IMU hệ tọa độ chuẩn, xác định theo biểu thức (2) IMU vNED [vN , vE , vE ]T thành phần vận tốc AUV hệ tọa độ chuẩn; R bán kính trái đất dạng hình cầu, U- Tốc độ quay ngày/đêm trái đất (U=7,3 10 Rad/s) 3.2.2 Biến đổi vận tốc DVL sang hệ tọa độ chuẩn Vận tốc từ DVL hệ tọa độ liên kết v DVL DVL nhờ ma trận cosin biến đổi sang hệ tọa độ chuẩn vNED T NED [1]: phương C AUV [vNDVL vEDVL vDDVL ]T C AUV [vx NED v y vz ]T (9) Các thành phần vx , v y , vz vận tốc AUV đo 1) q1 ( k ) ( k ) q3 ( k )] Trong đó, T thời gian lấy mẫu rời rạc; Số hiệu chuẩn: (k ) (q02 (k ) q12 (k ) q22 (k ) q32 (k )) Các góc Ơle (góc xoắn Cren , góc chúc ngóc góc hướng ) liên hệ hệ tọa độ chuẩn hệ tọa độ liên kết xác định [8]: c( ) c( ) c( ) s( ) s ( ) s( ) c ( ) c( ) s( ) c( ) s( ) s( ) s( ) c ( ) s( ) s( ) s( ) c( )c( ) s( ) s ( ) c ( ) c( ) s( ) s( ) c( ) s( ) c( ) c( ) Với s(.), c(.) ký hiệu hàm sin hàm cosin Ở NED NED CAUV QXYZ 3.2.3 Bộ lọc Kalman Bộ lọc Kalman công cụ toán học giúp cho việc đánh giá véctơ trạng thái hệ động học sở thông tin quan sát véctơ tín hiệu đầu Giả sử trình chuyển động phng tin trình công nghệ đ-ợc mô tả hệ ph-ơng trình động học d-ới dạng rời rạc nh- sau [8]: Xk VCCA-2011 Trong đó, thành phần FN (k ) , FE (k ) , FD (k ) tính tốn [1]: C AUV 1) q1 ( k ) ) / (2 vN (k ) NED (k z 2 hệ tọa độ liên kết Ma trận cosin phương tính từ góc Ơle , theo (6) góc hướng nhận từ la bàn sau hiệu chỉnh [1]: (k )q0 (k )] 1) q0 ( k ) 1) IMU aNED (3) q (1 q ) q g vN (k Hamilton qi xác định từ phương trình [8]: q (6) vE (k ).vN (k ).tg ( k ) / R Với q số Quaternion siêu phức ký hiệu q q0 q1i q2 j q3 k , tham số Rodrigo2q 1) Phương tiện ngầm hoạt động mơi trường nước có vận tốc thấp, khoảng cách thường khơng q xa nên xem trái đất dạng hình cầu để tính tốn vận IMU tốc AUV theo gia tốc hệ tọa độ chuẩn aNED 2q32 -1 2q22 2q0 q3 ) (2 arctg 2q0 q2 2q2 q3 2q0 q1 ) / (2q02 (2q2 q3 arctg Fk ( X k ) k ; Zk h( X k ) vk Giả sử phần tử ma trận cô sin phương NED ký hiệu là: aij (i 1, 2,3; j 1, 2,3) Để QXYZ ®ã, X k , X k trạng thái véctơ trạng thái X (véctơ n chiều) b-ớc thứ k b-ớc thứ k-1; Z k giá trị véctơ đầu (véctơ m chiều, n); k , vk véctơ nhiễu th-ờng m động lực nhiễu đo có dạng nhiễu trắng với kỳ vọng toán học 0: ~ N (0, Qk ); vk ~ N (0, Rk ) ; k xác định vN , vE , vD cần phải xác định aN aE, aD sở từ thông tin aˆ x , aˆ y , aˆ z cách chuyển NED đổi qua ma trận sin phương QXYZ : Fk lµ véctơ hàm số F b-ớc thứ k-1: ( f1 , f , f n )T F h ®ã, a12 a y a13 az a11 Wax a12 Way a13 Waz aˆ E a21ax a22 a y a23 az a21 Wax a22 Way a23 Waz aˆ D a31ax a32 a y a33 az a31 Wax a32 Way a33 Waz vE ( k T (h1 , h2 , , hm ) Xˆ k ( ) Fk ( Xˆ k ( )), hk ( Xˆ k ( )), H Pk ( ) Xˆ k ( ) k Pk ( ) Xˆ k ( ) hk / X k T k Fk k Qk Kk ( Z k , Kk X / X X Xˆ k ( ) , Xˆ k ( ) T T Pk ( ) H k ( H k Pk ( ) H k Zˆ k ), Pk ( ) (I Rk ) K k H k ) Pk ( ) đây, I ma trận đơn vị để tiến hành lọc Kalman tính cần xác định véctơ hàm F (.) ( hàm f1 , f f n ), hµm h(.) (tức c¸c Nhm¸y tøc hàm h1 , h2 , , hm ) v ma trn Qk , Rk (đặc trng nhiu ng hc nhiễu đo) 1) vE ( k ) w E (k ) (14) vD (k 1) vD ( k ) w D ( k ) Trong WN(k), WE(k), WD(k) tín hiệu nhiễu dạng nhiễu trắng xác định từ nhiễu trắng đo gia tốc xác định qua phép biến đổi sau: Ma trận hiệp ph-ơng sai véctơ sai số đánh giá trạng thái véctơ X T nh- sau: Pk ([ X k Xˆ k ][ X k Xˆ k ] , ký hiệu kỳ vọng toán học Thủ tục thuật toán đánh giá trạng thái X sở véctơ quan sát (đo đ-ợc) Z theo Kalman [8]: Zˆ k a11ax Thay giá trị công thức vào (8)(7) biến đổi nhận hệ phương trình thể sai số vận tốc khối đo lường quán tính IMU: vN (k 1) vN ( k ) w N ( k ) f1 , f , fn hàm phi tuyến với biến số véctơ X; hk véctơ hàm số h ë b-íc thø k: aˆ N WN (k ) T a11 Wax T a12 Way T a13 Waz WE (k ) T a21 Wax T a22 Way T a23 Waz (15) WD (k ) T a31 Wax T a32 Way T a33 Waz T- bước tính Như thiết bị dẫn đường quán tính IMU cho ta thông tin vận tốc với thành phần sau vNIMU vN vN ; vEIMU vE vE ; vDIMU vD vD Coi véc tơ ∆x biểu thức (11) ký hiệu sau: đó: x ( x1 , x2 , x3 ) x1 vN ; x2 vE ; x3 vD , ma trận A véc tơ W(k) biểu thức (11) là: A T WN (k ), WE (k ), WD (k ) ; diag (1,1,1); W(k ) vx , v y , vz thiết bị đo vận tốc theo hiệu ứng đốp le xác định hệ tọa độ liên kết (có nhiễu đo) tức là: vx vx w vx ; v y v y w vy ; vz vz w vz Trong w vx , w vy , w vz nhiễu đo dạng nhiễu trắng vNDVL v DVL E vDDVL Hình 3: Bộ lọc Kalman phi tuyến mở rộng 3.2.4 Kết hợp thiết bị đo vận tốc theo hiệu ứng đốp le với việc đo vận tốc từ thiết bị đo quán tính Trong thiết bị IMU có gia tốc kế đo gia tốc theo phương hệ tọa độ liên kết Ba số gia tốc kế ax, ay, az có nhiễu đo, tức là: (13) aˆ x ax w ax ; aˆ y a y w ay ; aˆ z az w az Trong aˆ x , aˆ y , aˆ z gia tốc đo được, ax, ay, az gia tốc thực tế, Wax, Way, Waz nhiễu đo dạng nhiễu trắng VCCA-2015 a11vx =a 21vx a12 v y a22 v y a 31vx Trong v ,v NED y a33vz ,v NED z tốc thực hệ vN , vD , vE (vN vxNED , vE vNDVL vN a21w vx a23vz a32 v y NED x a11 w vx a13vz w xNED ; vEDVL a12 w vy a11 w vz a22 w vy a23 w vz a31 w vx a32 w vy a33 w vz thành phần vận tọa độ v yNED , vD vE NED, tức vzNED ) , vậy: w NED ; y thành phần vận tốc đo vDDVL vD w NED z thiết bị đo hiệu ứng đốp le biểu diễn hệ tọa độ chuẩn Véc tơ quan sát Z(k): z (k ) vNIMU vNDVL vN w xNED vEIMU vEDVL vE w NED y vDIMU vDDVL vD w zNED w NED x 0 x 0 Trong v(k ) w NED y w C x v( k ) NED z w NED , w NED , w NED x y z T Áp dụng thuật toán lọc (12) đánh giá sai số ∆x để hiệu chỉnh tham số vận tốc IMU cấp Hình mơ tả cấu trúc kết hợp thiết bị dẫn đường quán tính với thiết bị đo vận tốc theo hiệu ứng đốp le Hình 5: Thử nghiệm bàn xoy bậc tự Kết thử nghiêm bàn xoay để calib hệ thống lấy đặc trưng sai số IMU cho thấy: sai số bàn xoay với thiết bị dẫn đường quán tính bàn xoay chuyển động đều, chuyển động hình sin, chuyển động hình bậc thang nhỏ độ (hình 6) Hình 4: Cấu trúc thiết bị đo kết hợp xác định vận tốc phương tiện ngầm 3.2.6 Tính tốn vị trí từ vận tốc IMU hiệu chỉnh Vị trí AUV hệ tọa độ cố định tâm trái đất tính tốn thông qua giá trị vận tốc IMU sau hiệu chỉnh vˆNED Phương trình tính tốn vị trí AUV viết dạng rời rạc [1]: ˆ(k 1) (k ) TvˆN (k 1) / R ˆ (k KF ˆ (k ) 1) KF TvˆE (k 1) / ( R cos ˆ (k 1)) TvˆD (k 1) (15) Trong vị trí ban đầu (0), (0) z (0) biết trước phương tiện ngầm Vị trí ban đầu có độ xác cao, nhận từ thông tin trước thiết bị ngầm lặn z (k 1) z (k ) Mô kiểm nghiệm thuật tốn 4.1 Mơ phỏng, kiểm nghiệm thuật tốn bàn xoay bậc tự Trong phịng thí nghiệm sử dụng bàn xoay ba bậc tự 1573 hãng Ideal Aerosmith Mô đun IMU gắn vào bàn xoay hình VCCA-2011 Hình 6: Kết sai số bàn xoay ba bậc tự chuyển động hình sin 4.2 Mơ phỏng, kiểm nghiệm thuật tốn phương tiện ngầm Gá lắp sản phẩm lên robot ngầm cứu nạn cứu hộ Đại học phòng cháy chữa cháy, cho thiết bị thử nghiệm lên robot chuyển động theo quỹ đạo đặt trước bể bơi Kết nhận ( hình 7-9) cho thấy sai số vận tốc hệ thống định vị cho AUV nhỏ đáng kể so với sai số thiết bị dẫn đường IMU DVL hoạt động riêng lẻ Dữ liệu xử lý thơng qua lọc Kalman có hiệu đáng kể giảm sai số vận tốc IMU loại bỏ nhiễu DVL Sai số vị trí theo vận tốc IMU hiệu chỉnh thông qua lọc Kalman trì tăng khơng giới hạn tốc độ tăng thấp trường hợp vận tốc IMU chưa hiệu chỉnh Giả sử, thời gian mô lên đến 400s, sai số vị trí IMU hàng trăm mét sai số vị trí theo vận tốc hiệu chỉnh IMU/DVL vài mét đến vài chục mét Hình 7: So sánh sai số vận tốc theo trục N DVL, IMU sau hiệu chỉnh qua lọc Kalman IMU/DVL Hình 8: So sánh sai số vận tốc theo trục D DVL, IMU sau hiệu chỉnh qua lọc Kalman IMU/DVL [3] A Bahr.; Cooperative Localization for Autonomous Underwater Vehicles Degree of Doctor of Philosophy at the Massachusetts Institute of technology and the woods hole Ceanographic Institution February 2009 [4] Ø Hegrenæs.; E Berglund.; O Hallingstad.: Model-Aided Inertial Navigation for Underwater Vehicles The IEEE International Conference On Robotics anh Automation, Pasadena, 2008 [5] A Alahyari.; S G Rozbahani.: INS/DVL Positioning System using Kalman Filter Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 5(9): 1123-1129, 2011 ISSN 1991-8178 [6] R C Schott.; S Huber.: Electronic Compass Sensor 0-7803-8692-2/04/$20.00 ©2004 IEEE [7] Кошляков, В Н Задачи динамики твердого тела и прикладной теории гироскопов: аналит методы / В.Н Кошляков -М : Наука, 1985 286с [8] Trương Duy Trung, Nguyễn Quang Vịnh, Nguyễn Quang Hùng, Trần Đức Thuận “Xây dựng thuật toán xác định tham số dẫn đường cho phương tiện chuyển động sở kết hợp quay tốc độ góc với từ kế, gia tốc kế vận tốc kế” Tạp chí Nghiên cứu KH-CN quân Số 24, 4-2013 Author’s bibliography Phạm Xuân Phúc sinh năm 1976, tốt nghiệp đại học chuyên ngành kỹ sư Kỹ thuật điện – điện tử 2001 Học viện Hải quân, nhận thạc sĩ chuyên ngành Tự động hóa năm 2012 Đại học Bách khoa Tp.HCM Hiện anh làm NCS Viện KHCNQS Hướng nghiên cứu: Nhận dạng, dẫn đường điều khiển phương tiện ngầm Hình 9: So sánh sai số vận tốc theo trục E DVL, IMU sau hiệu chỉnh qua lọc Kalman IMU/DVL Kết luận Bài báo trình bầy phương pháp kết hợp thiết bị dẫn đường quán tính với thiết bị đo vận tốc sở lọc Kalman mở rộng ứng dụng cho chủng loại phương tiện ngầm nhằm nâng cao độ xác vận tốc thiết bị phương tiện ngầm Kết nhận mô phỏng, thực nghiệm bàn xoay bậc tự hãng Aerosmith robot ngầm cứu nạn cứu hộ minh chứng tính đắn thuật tốn Tuy nhiên, để giảm sai số sensor, hệ thống nhóm tác giả phát triển kiểm nghiệm số thuật toán khác./ Tài liệu tham khảo [1] P Kaniewski.; G S Kaliski.: Integrated Positioning System for AUV Molecular and Quantum Acoustics vol 26, (2005) [2] B Jalving.; K Gade.; O K Hagen.: A Toolbox of Aiding Techniques for the HUGIN AUV Integrated Inertial Navigation System Oceans 2003 MTS/IEEE, San Diego, CA, USA, 22-26 September 2003 VCCA-2015 Nguyễn Đức Ánh sinh năm 1976, tốt nghiệp đại học chuyên ngành kỹ sư Đại học Phòng cháy chữa cháy, nhận thạc sĩ chuyên ngành Tự động hóa năm 2012 Học Viện Kỹ Thuật quân Hiện anh làm Đại Học Phòng cháy chữa cháy NCS Viện KHCNQS Hướng nghiên cứu: Các hệ thống quán tính, nhận dạng, dẫn đường điều khiển phương tiện ngầm Nguyen Quang Vinh was born in 1975 in Thai Binh, Vietnam He works at Institute of military sciences and technologies as the chief of the department of electronic wireless devices In 1997, being a student of Academy of military techniques, he won the first prize in the Vietnamese national competition of scientific technical creation (VIFOTEC), the third prize in Vienamese National Mathematical Olympiad He got PhD degree in Russia, at Moscow state technical university named after Bauman, in 2006 He has taken part in many scientific projects, for example: researching and applying of the control software, designing and installing of parallel systems for processing information in automatic systems accompanying flying objects, constructing of the project and technical theoretical factual foundations for fire- power antiaircraft complexes with small height to intercept Tomahawk rocket, etc Besides he has 11 publications in prestigious international journals in the fields of nonlinear control, modelling, the inertial navigation system, adaptive control, control systems in aeronautics VCCA-2011 ... )T F h ®ã, a1 2 a y a1 3 az a1 1 Wax a1 2 Way a1 3 Waz a? ? E a2 1ax a2 2 a y a2 3 az a2 1 Wax a2 2 Way a2 3 Waz a? ? D a3 1ax a3 2 a y a3 3 az a3 1 Wax a3 2 Way a3 3 Waz vE ( k T (h1 , h2 , , hm ) Xˆ k ( ) Fk ( Xˆ... kết Ba số gia tốc kế ax, ay, az ln có nhiễu đo, tức là: (13) a? ? x ax w ax ; a? ? y a y w ay ; a? ? z az w az Trong a? ? x , a? ? y , a? ? z gia tốc đo được, ax, ay, az gia tốc thực tế, Wax, Way, Waz nhiễu... Model-Aided Inertial Navigation for Underwater Vehicles The IEEE International Conference On Robotics anh Automation, Pasadena, 2008 [5] A Alahyari.; S G Rozbahani.: INS/DVL Positioning System