Thông tin tài liệu
1 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Đối tượng nghiên cứu luận án thiết bị bay trinh sát không người lái (TBBTSKNL) với hệ thống điều khiển khoang hệ dẫn đường qn tính khơng đế Vấn đề cần nghiên cứu khả tạo hệ thống cảm biến - điều khiển định vị TBB có độ xác bảo đảm yêu cầu, giá thành rẻ quan trọng khối lượng nhỏ Việc sử dụng từ trường Trái đất định hướng dẫn đường cho TBB cách đo xác hướng độ lớn vector từ trường Trái đất nhờ cảm biến nhỏ gọn Những vi cảm biến từ trường có độ xác cao sử dụng rộng rãi lĩnh vực hàng không, hàng hải Chúng cho phép tạo thiết bị dẫn đường, định hướng điều khiển hấp dẫn kích thước, trọng lượng giá thành Mục tiêu nghiên cứu luận án: Đưa hướng khắc phục khó khăn sử dụng thông tin từ trường Khả ứng dụng cảm biến từ trường hệ thống điều khiển định hướng không gian cho TBB Chứng minh thực nghiệm khả sử dụng thông tin từ trường Trái để điều khiển TBBTSKNL Phương pháp nghiên cứu: Các nội dung nghiên cứu kết hợp phương pháp nghiên cứu phân tích lý thuyết; Phương pháp tốn vector, hình học giải tích; Phương pháp mơ hình hóa tốn học máy tính; Phương pháp lọc phi tuyến xử lý tín hiệu tối ưu, thích nghi; Phương pháp thực nghiệm đối chứng Nội dung luận án Luận án bao gồm: 126 trang + 42 trang phục lục, 58 hình vẽ, bảng biểu trình bày chương, 22 đề mục lớn nhỏ Chương Hệ dẫn đường qn tính khơng đế tốn định hướng thiết bị bay trinh sát không người lái 2 Chương Thông tin từ trường trái đất khả sử dụng toán điều khiển định hướng TBBKNL Chương Tổng hợp hệ thống đo vận tốc góc thiết bị bay dựa lọc phi tuyến tối ưu Chương Thực nghiệm đánh giá khả thực tế hóa hệ đo –xử lý thơng tin vận tốc góc TBB theo từ trường trái đất Chương I HỆ DẪN ĐƯỜNG QN TÍNH KHƠNG ĐẾ VÀ BÀI TỐN ĐỊNH HƯỚNG THIẾT BỊ BAY TRINH SÁT KHƠNG NGƯỜI LÁI 1.1 Hệ thống dẫn đường quán tính Chuyển động TBBKNL mơ tả phương trình vi phân theo định luật Niu-tơn: m⋅ d 2r dt = F j⋅ dω =M dt Trong đó: F = F(α, β, V, u ) (1.2) M = M(α, β, V, u ) (1.1) (1.3) Ở đây: α β - góc cơng góc trượt tương ứng TBB dịng khí; V - vận tốc dịng khí tương đối so với TBB; u - vector điều khiển (vị trí cánh lái liệng, cánh lái độ cao, cần ga điều chỉnh vòng quay động để thay đổi tốc độ nhiều cấu khác) 1.2 Cấu trúc hệ dẫn đường cho máy bay không người lái Hầu hết TBBKNL sử dụng phương pháp dẫn đường qn tính (DĐQT), có sơ đồ cấu trúc thể sơ đồ khối hình 1.2 1.3 Hệ điều khiển định hướng thân TBBKNL 1.3.1 Nguyên lý làm việc cấu trúc Cấu trúc hệ ĐKĐH hệ ĐKQT khơng đế mơ tả hình 1.3 2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat Khối cảm biến Đo VTG - Cảm biến ωx1 - Cảm biến ωy1 - Cảm biến ωz1 Đo GTT - Cảm biến Ax - Cảm biến Ay - Cảm biến Az GPS - Kinh độ λ(t) - Vĩ độ ϕ(t) - Độ cao H(t) Khí áp kế - Độ cao H(q) - Vận tốc bay V(t) Khối xử lý tín hiệu Lọc t/h VTG - Bộ lọc ωx1 - Bộ lọc ωy1 - Bộ lọc ωz1 Khối đo tọa độ góc - Thuật tốn đo ωx1, ωy1, ωz1 - Thuật toán biến đổi tọa độ ϑ, ψ, γ Khối tạo lệnh ĐK Thuật toán tạo lệnh - đ/kh độ cao λϑ - đ/kh hướng λψ - đ/kh liệng λγ Khối tạo th/số ĐK - Thuật toán so sánh ∆ϑ, ∆ψ, ∆γ - Thuật toán xác định ∆’ϑ, ∆’ψ, ∆’γ λϑ λψ λγ ϑprog ψprog γprog Hình 1.3 Cấu trúc hệ ĐKĐH cho TBBKNL 1.3.2 Mơ tả tốn học q trình xử lý thơng tin ĐKĐH a) Phương trình động hình học Việc chuyển từ hệ TĐQT sang hệ TĐLK thực lần quay liên tiếp: X q Yq Z q ϑ, ψ , γ → X Y1 Z , C với C ma trận cos-sin định hướng so với hệ TĐQT cosϑ.cosψ −cosϑ.sinψ.sinγ −sinϑ.cosγ cosϑ.sinψ.cosγ +sinϑ.sinγ C = sinϑ.cosψ sinϑ.sinψ.sinγ + cosϑ.cosγ sinϑ.sinψ.cosγ −cosϑ.sinγ (1.4) −sinψ cosψ.sinγ cosψ.cosγ xq x1 yq = C y1 Khi đó: zq (1.5) z1 ω = ψ& + ϑ& + γ& (1.6) Hoặc viết dạng khác: ϑ& = ( ω y1 sin γ + ωz1 cos γ cos ψ ) ψ& = ω y cos γ − ω z sin γ tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat (1.8) (1.9) tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat γ& = ωx1 + tgψ(ωy1 sin γ + ωz1 cos γ) (1.10) Các phương trình (1.8) (1.10) có điểm đặc biệt mà góc hướng ψ= π ± n.π Điểm đặc biệt tránh được, theo phép biến đổi Quaternion Các phương trình xác định tham số Roth-Hamington (1.11) – (1.15): Ma trận C thay cho ma trận cos-sin định hướng (1.4) có dạng C11 C12 C = C 21 C 22 C31 C32 C13 C 23 C33 (1.14) Các góc gật, hướng liệng xác định công thức sau: ϑ = arcsin C 21; ψ = −arctg C31 C ; γ = − arctg 23 C11 C 22 (1.16) 1.4 Ý nghĩa việc ổn định định hướng không gian cho TBB trinh sát Sai lệch tâm ảnh mặt đất có sai số góc theo trục: a) OX: ∆x = H o [tgε / − tg (ε / − ∆ϑ)] (1.17a) b) OZ: ∆Z = H o [tgβ / − tg (β / − ∆γ )] (1.18) Trong đó: Ho độ cao bay thời điểm chụp ảnh; ε, β tương ứng với góc ε, β tương ứng với góc mở camera trinh sát theo hai trục OX OZ; ∆ϑ, ∆γ tương ứng với sai lệch góc định hướng TBB theo hai kênh gật liệng Sai lệch tâm ảnh là: ∆ R = ∆x + ∆z2 (1.19) 1.5 Đặt vấn đề cần nghiên cứu Để sử dụng TBBKNL vào mục đích trinh sát mục tiêu mặt đất, ta coi kênh điều khiển gật, hướng liệng tường minh cấu trúc, tham số có chất lượng làm việc đáp ứng yêu cầu, vấn đề đặt cần nghiên cứu luận án sau Để nâng cao chất lượng ổn định góc định hướng thân TBBTSKNL tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat điều kiện cần giảm trọng lượng kết cấu khoang để tăng khối lượng nhiên liệu (tăng thời gian bay) đảm bảo ảnh trinh sát từ khơng có chất lượng cao, ta cần phải nghiên cứu khả sử dụng tích hợp loại cảm biến cơng nghệ có trọng lượng siêu nhỏ bảo đảm chất lượng thông tin cao Hệ thống thơng tin dẫn đường TBBTSKNL ngồi u cầu kích thước trọng lượng nhỏ phải hệ dẫn đường qn tính khơng đế khả thi, tạo thành sản phẩm thực tế Như luận án phải giải toán sau: Bài toán thứ Biện luận, chứng minh khả sử dụng loại cảm biến công nghệ đo VTT Trái đất vào mục đích xác định vận tốc góc định hướng thân TBB Bài toán thứ hai Nghiên cứu biện pháp xử lý thông tin từ cảm biến lựa chọn dựa phương pháp lọc, xử lý tối ưu Tổng hợp chứng minh nhờ mô máy tính phương án lọc tối ưu, từ lựa chọn lọc đáp ứng tốt yêu cầu chất lượng thông tin tác động nhiễu mơi trường Bài tốn thứ ba Chứng minh thực nghiệm phương án lựa chọn tích hợp cảm biến; phương án lọc tối ưu; khả thực hóa hệ thống thơng tin dẫn đường thiết bị thuật toán xây dựng Kết luận chương Chương I làm rõ vấn đề sau: - Ảnh hưởng sai số định hướng thân TBB tới chất lượng thông tin trinh sát, từ làm rõ yêu cầu chất lượng hệ thống ổn định định hướng - Vấn đề cần nghiên cứu luận án dựa kết phân tích hệ thống dẫn đường qn tính khơng đế mà quan trọng xác định ba toán cần giải - Cấu trúc, nguyên lý làm việc hệ thống thuật tốn dẫn đường qn tính Quy trình xử lý thông tin định hướng TBB tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat Chương II THÔNG TIN TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG TRONG BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN ĐỊNH HƯỚNG TBBKNL 2.1 Những khái niệm từ trường Trái đất cảm biến Từ trường Trái đất đặc trưng đại lượng: cường độ, độ lệch độ dốc vector cường độ từ trường Từ trường Trái đất có thành phần song song với bề mặt Trái đất ln hướng cực từ Bắc Đây sở cho tất la bàn từ sử dụng để dẫn đường định hướng 2.2 Bản chất đặc tính sai số đo từ trường thiết bị bay Sai số đo VTT có loại: sai số cố định, sai số tạp 2.3 Những khó khăn sử dụng từ trường Trái đất để định hướng TBB Khó khăn do: ảnh hưởng từ trường TBB; tính khơng đồng bề mặt Trái đất; Không thể xác định định hướng TBB theo VTT Trái đất sử dụng từ trường nguồn thơng tin 2.4 Khả sử dụng thơng tin từ trường Trái đất điều khiển định hướng cho thiết bị bay 2.4.1 Tính chất đa trị định thức Jacobi khả sử dụng đơn thông tin từ trường Trái đất H1 = A (ϑ, ψ , γ ).H (2.2) Ở đây: H1 – vector đo từ trường Trái đất H hệ TĐLK; A – ma trận chuyển; ϑ, ψ, γ - góc định hướng hệ TĐLK; H – VTT biết hệ tọa độ địa tâm cos ψ cos ϑ.H x + sin ϑ.H y + sin ψ cos ϑ.H z (sin ψ sin γ − cos ψ sin ϑ cos γ ).H + cos ϑ cos γ.H + x y H1 = + (cos ψ sin γ − sin ψ sin ϑ cos γ ).H z (sin ψ cos γ + cos ψ sin ϑ sin γ ).H x − cos ϑ sin γ.H y + + (cos ψ cos γ − sin ψ sin ϑ sin γ ).H z tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat (2.4) tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat coi Hz = H1 mà TBB đo có dạng sau: cos ψ cos ϑ.H x + sin ϑ.H y H = (sin ψ sin γ − cos ψ sin ϑ cos γ ).H x + cos ϑ cos γ H y (sin ψ cos γ + cos ψ sin ϑ sin γ ).H x − cos ϑ sin γ.H y (2.5) Ma trận Jacobi vector H1 ∂H x1 ∂ϑ ∂H (ϑ , ψ , γ ) ∂ H y1 = ∂ (ϑ , ψ , γ ) ∂ϑ H ∂ z1 ∂ ϑ ∂ H x1 ∂ψ ∂ H y1 ∂ψ ∂ H z1 ∂ψ ∂H x1 ∂γ ∂ H y1 ∂γ ∂ H z1 ∂γ Det[∂H1(ϑ, ψ, γ ) / ∂ (ϑ, ψ, γ )] = Y1 Trục mà quay quanh nó, đo vector khơng cảm biến X1 H Z1 Hình 2.9 Giải thích khơng có khả định vị phép đo từ trường T ⇒, (ϑ, ψ, γ ) có vơ số nghiệm 2.4.2 Mơ hình đo VTT Trái đất kết hợp với nguồn thông tin độc lập khác để ĐKĐH cho TBB Đặt vấn đề Y1 Nếu coi VTT Trái đất H1 xác định bất biến, ω lấy làm gốc để xét quay TBB O Z1 −ω tương đối so với VTT − ωtt Mơ hình tốn học phép đo VTT hệ TĐLK − ωp X1 H1 a Phương pháp xác định vận tốc góc vector Hình 2.10 Sự quay VTT hệ TĐLK từ trường Vector − ω cần đo đặc trưng cho quay VTT H1 ta coi H1 vector bán kính, thì: [ dH1 / dt = − ω × H1 ] (2.6) biểu diễn định thức: i dH1 = − ω1x dt H1x j − ω1y H1y k − ω1z (2.7) H1z Từ (2.7) ta có: tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat dH 1x / dt = − ω1y H1z + ω1z H1y dH 1y / dt = + ω1x H1z − ω1z H1x dH / dt = − ω H + ω H 1x 1y y 1x 1z (2.8) Det[(2.8)] = 0, phép đo theo (2.8) có kết đa trị b Khắc phục tính đa trị cách bổ sung thơng tin vận tốc góc từ phép đo độc lập Do (2.8) đa trị nên cần phải bổ sung thông tin cho hệ + Bổ sung thông tin theo thành phần ω1x Đưa thêm vào (2.8) giá trị đo độc lập VTG ω1x, ký hiệu W Hệ phương trình (2.8) có dạng mới: dH 1x / dt = − ω1 y H1z + ω1z H1y dH y / dt = W H1z − ω1z H1x dH / dt = − W H + ω H 1z 1y y 1x (2.9) biểu thức tính trực tiếp ω1y ω1z là: ω1z = ( W.H 1z − dH y / dt ) / H x ω y = ( W.H 1y + dH 1z / dt ) / H x Hệ phương trình (2.10) giải (2.10) H1x ≠ + Bổ sung thông tin theo ω1y ω1z ta lập hệ phương trình (2.12), (2.14) tương tự (2.10), hệ giải H1y ≠ H1z ≠ Phương án sử dụng cảm biến VTG độc lập quay thẳng đứng Các hệ phương trình (2.10), (2.12), (2.14) vô nghiệm (H1x, H1y, H1z=0) Nếu dùng hai cảm biến VTG độc lập, đặt vng góc với nhau, với định hướng TBB, ta chọn cặp phương trình để xác định thành phần thứ cịn lại vetor VTG Tuy nhiên ta sử dụng cảm biến VTG độc lập làm nguồn thơng tin bổ sung cách chọn vị trí đặt trục nhạy cảm biến VTG theo trục (X1, Y1, Z1) hệ TĐLK tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat Lựa chọn: vùng gần xích đạo Trái đất VTT có thành phần thẳng đứng lớn thành phần ngang, tốt nên đặt trục nhạy cảm biến VTG dọc theo trục OY1 hệ TĐLK TBB Khả H1y=0 góc liệng TBB góc nghiêng VTT (góc nghiêng VTT ≥60o) Như TBB khơng thể có góc liệng lớn hạn chế tải vật bay, góc liệng TBB ≤ 30o 2.4.3 Mơ phép đo VTG TBB phương pháp tính thẳng VTT có thơng tin bổ sung cảm biến độc lập Cho trước liệu đầu vào mơ hình: Sai số TBBP tương đối tạp âm ε = −5dB , ∆t=0.1s; υH=-60o; H1x=H1y=H1z=0; ϑ=0, ψ=0, γ=0; ω1x=ω1y=ω1z=5o/s Sử dụng biểu thức (2.4), (2.11), (2.12), (2.25), (2.26) tính tốn phần mềm MatLab, có bổ sung cảm biến VTG ω1y ta nhận kết mô hình 2.1 a) Thành phần H1x hướng theo trục OX1 (có can nhiễu tạp mức -5dB) b) Thành phần vận tốc góc ω1x(nhiễu đo ω1x tăng điểm H1y≈0) c) Thành phần H1y hướng e) Thành phần H1z hướng theo trục OY1(có can nhiễu theo trục OZ1 (có can nhiễu tạp mức -5dB) tạp mức -5dB) d) Thành phần vận tốc góc e) Thành phần H1z hướng theo ω1y (khơng có nhiễu đo đặt trục (nhiễu đo ω1z tăng điểm H1y≈0) ω1y=const) Hình 2.11 Kết mô đo thành phần VTT VTG TBB Từ kết mô cho phép ta rút số kết luận sau: Tính đơn trị phép đo VTT so với trục định hướng TBB có sử dụng thêm phép đo VTG hai cảm biến độc tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 10 lập Tuy nhiên, trường hợp này, tồn miền nghiệm đa trị, lựa chọn cách đặt cảm biến VTG bổ sung Sử dụng cảm biến VTG có trục nhạy hướng theo trục OY1 hệ TĐLK TBB Sai số tính vector VTG thơng qua đo VTT sai số tính đạo hàm VTT Sai số đặc trưng sai số nhiễu tạp đo (hình 2b, 2f) Để giảm ảnh hưởng sai số nhiễu tạp, ta phải sử dụng phương pháp lọc phi tuyến tối ưu Kết luận chương Bài toán điều khiển ổn định định hướng TBB phụ thuộc nhiều vào độ xác ổn định trục thẳng đứng hệ dẫn đường quán tính Phần tử cảm biến hệ ĐKĐH truyền thống đo vị trí trục thẳng đứng quay - điện Giá thành, khối lượng kích thước hình học chiếm tỷ trọng đáng kể phần lại hệ thống Việc đo vector từ trường không cho phép xác định định hướng TBB cách đơn trị Nguyên nhân xuất phát từ chất hình học phép đo, mà khơng thể khắc phục thuật tốn biến đổi Để giải tốn đo VTG thơng qua đo VTT cần phải sử dụng thêm phép đo độc lập góc định hướng TBB Có khả xây dựng hệ ĐKĐH không dùng quay - điện mà thay vào cảm biến VTG kết hợp với cảm biến ba trục đo từ trường Trái đất chế tạo sở cơng nghệ mới, có kích thước giá thành thấp Để thực hóa hệ thống ĐKĐH cho TBB sử dụng thông tin từ trường Trái đất cần tổng hợp hệ thống đo – xử lý thơng tin có độ xác cao quan trọng quan trọng tổng hợp lọc số tối ưu phi tuyến cho phép giảm tối đa sai số tương quan yếu, sai số tính đạo hàm theo thành phần VTT tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 11 Chương III TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐO VẬN TỐC GÓC CỦA THIẾT BỊ BAY DỰA TRÊN LỌC PHI TUYẾN TỐI ƯU 3.1 Bài toán lọc thành phần VTG Ta xây dựng toán sở lý thuyết lọc phi tuyến - Kênh quan sát mơ tả phương trình sau: y ( t ) = s[λ ( t ), t ] + n tap ( t ) (3.1) với: y(t) giá trị đo VTT theo trục hệ TĐLK [ y H1x , y H1y , yH1z ], có kèm theo nhiễu tạp; { } s[λ ( t ), t ] = H1 = H1x , H1y , H1z T giá trị đo thực VTT (không bị ảnh hưởng nhiễu tạp); λ(t) vector tham số đánh giá; n tap ( t ) vector sai số nhiễu dạng tạp trắng có ma trận mật độ phổ dạng đường chéo N/2 Vector đánh giá tham số λ(t) mô tả sau: { } λ ( t ) = H1x , H1y , H1z , ω1x , ω1y , ω1z T (3.2) Phương trình xác suất tiên nghiệm, mô tả thành phần vector đánh giá có dạng: dH1x / dt = −ω1y H1z + ω1z H1y dH1y / dt = +ω1x H1z − ω1z H1x dH1z / dt = −ω1x H1y + ω1y H1x (3.3) ω1x , ω1y ω1z , mô tả trình Markov bậc nhất: dω1x / dt = −(1 / T1x )ω1x + n ht / 1x dω1y / dt = − / T1y ω1y + n ht / 1y ( ) dω1z / dt = −(1 / T1z )ω1z + n ht / 1z (3.4) 3.2 Thuật toán lọc phi tuyến thành phần vector VTG TBB 3.2.1 Mơ hình tốn học tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 12 Sử dụng thuật tốn lọc tĩnh cận tuyến tính để lọc phi tuyến thành phần VTG TBB Dạng cuối thuật toán lọc sau: dH1*x / dt = −ω1*y.H1*z + ω1*z.H1*y + FH1x H1*y / dt = +ω1*x.H1*z − ω1*z.H1*x + FH1y H1*z / dt = −ω1*x.H1*y + ω1*y.H1*x + FH1z dω1x / dt = −(1 / T1x ).ω1*x + Fω1x dω1y / dt = − / T1y ω1*y + Fω1y dω1z / dt = −(1 / T1z ).ω1*z + Fω1z ( ) (3.6) Khi sử dụng thuật toán lọc phi tuyến cận tối ưu ta có: FH 1x = K H Y H 1x ( t ) − H 1*x * FH y = K H Y H y ( t ) − H y * FH 1z = K H Y H 1z ( t ) − H 1z * Fω1x = K ω Y H y ( t ) − H y + K ω Y H 1z ( t ) − H 1*z * * Fω1 y = K ω Y H 1x ( t ) − H 1x + K ω Y H 1z ( t ) − H 1z Fω1z = K ω Y H 1x ( t ) − H 1*x + K ω Y H y ( t ) − H 1*y (3.8) 3.2.2 Mô thuật tốn lọc máy tính Dữ liệu đầu vào chung cho tất thử nghiệm là: độ nghiêng VTT -60o; Vị trí góc ban đầu hệ TĐLK ϑ=0, ψ=0, γ=0; ω1X = ω1Y = ω1Z = 5o / s ; K H = , K ω = , Tω1x = Tω1y = Tω1z = 1s Đánh giá kết khảo sát: a) Kết luận tính hội tụ phân kỳ thuật tốn - Với thuật tốn lọc phi tuyến có hệ số khơng đổi phân kỳ - Với thuật tốn lọc phi tuyến động (hệ số thay đổi) thuật toán hội tụ độ xác chưa cao - Với thuật tốn lọc phi tuyến với tín hiệu sai số tiên nghiệm thuật tốn hội tụ (hình 3.3) b) Kết luận tính chất động học thuật tốn Thuật tốn lọc phi tuyến với tín hiệu sai số tiên nghiệm (hình 3.3b 3.3f) cho thấy sai số tĩnh theo trục X1 Z1 vùng tăng gần vùng phân kỳ thuật toán lọc tĩnh (hình 3.2b 3.2f) c) Kết luận ảnh hưởng sai số tạp âm tới thuật toán tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 13 Khi có nhiễu tác động dạng sai số TBBP=5dB, xuất sai số đo VTG vùng không mong đợi (hình 3.3b 3.3f) 3.3 Các thuật tốn lọc phi tuyến khác tổng hợp đo VTG TBB 3.4.1 Sử dụng thuật toán lọc Kalman rời rạc mở rộng - EKF - Phương trình mơ tả động học hệ thống: x k = f k −1 ( x k −1 , t k −1 ) + w k −1 (3.9) - Phương trình phép đo: z k = h k ( x k ) + v k xˆ = E[x ] ˆ ˆ T X = E ( x − x )( x − x ) [ + Khởi tạo lọc: P (3.10) ] (3.11) + Phương trình ước lượng trạng thái dự báo: xˆ k ( − ) = f k − (xˆ k − ( + ) ) (3.12) + Phương trình tính phép đo dự báo: zˆ k = h k (xˆ k ( −) ) + PT hiệu chỉnh dự báo phép đo: xˆk (+) = xˆk (−) + Hk (zk − zˆk ), Hk ≈ (3.13) ∂hk ∂x x=xˆ (−) k ( 3.14) + Ma trận phương sai tiên nghiệm: P k ( − ) = A k Pk ( + ) A T k + Q k +1 , Ak ≈ df k dx x = x) ( −) k −1 (3.15) + Phương trình tính hệ số khuếch đại lọc: K k (− ) = Pk (− ) H T k [H k P k ( − ) H Tk + R k ] −1 (3.16) + Phương trình tính ma trận phương sai hậu nghiệm: Pk (+) = [I − K k H k ]Pk (−) (3.17) 3.4.2 Sử dụng thuật toán lọc Kalman Unscented Filter (UKF) Thuật toán UKF để ước lượng trạng thái tham số hệ động học có tính phi tuyến lớn Thuật toán tương đương thuật toán (EKF) độ xác cao Các phương trình thực thuật toán lọc Kalman Unscented: + Khởi tạo lọc: giống biểu thức (3.11) tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 14 + Tính điểm sigma: [ ϑk −1 = xˆ k −1, xˆ k +1 + (1 + λ)Px k−1, xˆ k −1 − (1 + λ)Px k−1 ] (3.19) + Các phương trình cập nhật thời gian: (3.20) + Các phương trình cập nhật phép đo: (3.21) Trong (3.20) (3.21), Qk Rk tương ứng với ma trận phương sai nhiễu kênh trạng thái nhiễu kênh đo, cịn trọng số tính theo phép biến đổi Unscented 3.4.3 Kết hợp thuật tốn lọc thích nghi thuật tốn lọc Kalman Unscented thích nghi (MS-AUKF) Thuật tốn MS-AUKF xây dựng sở hai lọc UKF song song (hình 3.4), gồm UKF-master UKF-slaver, UKF-slaver ước lượng phương sai nhiễu sử dụng thay đổi (innovations) tạo UKFmaster Hai UKF độc lập cấu trúc MS-AUKF xˆ k −1 UKF-Master Cập nhật thời gian xˆ k|k −1 xˆ k Cập nhật phép đo trạng thái vk innovation θˆ k −1 yk UKF-Slaver Cập nhật thời gian θˆ k|k −1 Cập nhật phép đo θˆ k phương sai nhiễu Hình 3.4 Sơ đồ cấu trúc lọc MS-AUKF ký hiệu Q vk , θik phần tử đường chéo thứ i ma trận phương sai nhiễu đo v m nghĩa là: Q k = diag(θ k , θ k , θ k ) Khi động học θk biết : θ k = f (θ k −1 ) + Wθk (3.23) (3.24) (3.24) mơ hình tham chiếu UKF-slaver Khi khơng biết động học θk , sử dụng mơ hình nhiễu tác động: θ k = θ k −1 + Wθk (3.25) tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 15 w θk với giả thiết tạp trắng Gauss có kỳ vọng = Phương sai thay đổi tạo UKF-master tín hiệu quan sát UKF-slaver, mơ hình quan sát có dạng: 2n S k = g ( θ k ) = diag ∑ w ic ( γ i , k k −1 − y k k −1 )( γ i , k k −1 − y k k −1 ) T + Q kv −1 i = Phép đo Sˆ k (3.26) T nhận UKF-slaver là: Sk = diag(v k v k ) với v k = y k − yk|k −1 innovation yk phép đo thực Bởi thuật toán đệ quy UKF-slaver thực sau: + Slave-I – Khởi tạo lọc (3.27) + Slave-II – Tính điểm sigma (3.28) + Slave-III – Cập nhật thời gian (3.29) + Slave IV – Cập nhật phép đo (3.30) 3.4 Mơ đánh giá mơ hình hệ thống xác định VTG xây dựng Điều kiện thực mô giống chương Số liệu ban đầu: ω1x = ω1y = ω1z = 0.1(rad / s) ; góc ban đầu 0; VTG TBB ω1y đo nhờ cảm biến VTG độc lập bổ sung Sử dụng phần mềm MatLaB để lập trình, ta nhận kết sau: Theo quy trình thuật tốn lọc trình bày mục 3.3.1 – 3.3.3, sử dụng phần mềm MatLaB để lập trình, ta nhận kết sau 1 Sai so w*1x H1y Sai so 0.5 -0.5 -1 w*1z 0.5 -0.5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 -1 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 -1 100 10 20 30 40 a) Khi khơng có nhiễu phép đo VTT khơng có sai số 70 80 90 100 w1z 0.5 H1y W1x 60 1 0.5 -0.5 -1 50 Thoi gian(s) -0.5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -1 10 20 30 40 50 Thoi gian(s) 60 70 80 90 b) Khi có nhiễu phép đo VTT có sai số lớn điểm H1y=0 Hình 3.5 Sai số đánh giá VTT VTG sử dụng thuật tốn EKF Mơ theo phương pháp thực nghiệm Monte Carlo tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 100 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 16 Sai số đánh giá VTT VTG sử dụng thuật tốn EKF mơ theo phương pháp thực nghiệm thống kê Monte-Carlo nhiễu tác động nhỏ thể hình 3.6 Khi nhiễu tác động lớn giai đoạn cuối, thể hình 3.7.(a, b, c, d, e, f) -3 -3 x 10 1.5 0.5 -0.5 -1 Sai so danh gia w1x 10 20 30 40 50 60 Thoi gian(s) 70 80 90 0.5 -0.5 -1 -2 100 Sai so danh gia w1z 0.5 -0.5 -1 -1.5 10 20 30 40 50 60 Thoi gian(s) 70 80 90 -2 100 d Sai số đánh giá ω1x a Sai số đánh giá H1x x 10 1.5 -1.5 -1.5 -2 -3 x 10 1.5 Sai so danh gia w1x Sai so danh gia H1x Sai so danh gia H1x Sai so danh gia w1z 10 20 30 40 50 60 Thoi gian(s) 70 80 90 100 f Sai số đánh giá ω1z Hình 3.6 Sai số đánh giá VTT VTG sử dụng thuật tốn EKF Mơ theo phương pháp thực nghiệm Monte Carlo -3 H1x -0.5 -1 -1.5 -2 0.5 -0.5 -1 -1.5 10 20 30 40 50 60 Thoi gian(s) 70 80 -2 90 100 w1z 1.5 Sai so danh gia w1z Sai so danh gia w1x 0.5 x 10 W1x 1.5 -3 x 10 1.5 Sai so danh gia H1x -3 x 10 0.5 -0.5 -1 -1.5 10 20 30 40 50 60 Thoi gian(s) 70 80 -2 90 100 10 20 30 40 50 60 Thoi gian(s) 70 80 90 100 a Sai số đánh giá H1x d Sai số đánh giá ω1x f Sai số đánh giá ω1z Hình 3.7 Sai số đánh giá VTT VTG sử dụng thuật tốn EKF Mơ theo phương pháp thực nghiệm Monte Carlo Sai số đánh giá VTT VTG sử dụng thuật tốn UKF Mơ theo phương pháp thực nghiệm Monte Carlo thể hình 3.8 -3 -3 x 10 Sai so danh gia H1x 1.5 Sai so danh gia w1x Sai so danh gia H1x 0.5 -0.5 -1 -1.5 10 20 30 40 50 60 Thoi gian(s) 70 80 90 100 a Sai số đánh giá H1x Sai so danh gia w1z 1.5 0.5 -0.5 -1 -1.5 x 10 Sai so danh gia w1x 1.5 -2 -3 x 10 Sai so danh gia w1z -2 0.5 -0.5 -1 -1.5 10 20 30 40 50 60 Thoi gian(s) 70 80 90 100 d Sai số đánh giá ω1x -2 10 20 30 40 50 60 Thoi gian(s) 70 80 90 100 f Sai số đánh giá ω1z Hình 3.8 Sai số đánh giá VTT VTG sử dụng thuật toán UKF Mô theo phương pháp thực nghiệm Monte Carlo Chất lượng lọc EKF UKF so sánh với thông qua việc so sánh sai số đánh giá thành phần VTT VTG hai lọc chạy đồng thời điều kiện thử nghiệm Kết mô hai thuật toán EKF UKF chạy đồng thời thể hình 3.9 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 17 -3 -3 x 10 Sai so H1x EKF Sai so H1x UKF -3 x 10 Sai so w1x EKF Sai so w1x UKF 3 2 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 Sai so w1z Sai so w1x Sai so H1x a Sai số đánh giá H1x Sai so w1z EKF Sai so w1z UKF -1 -2 -3 -4 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Thoi gian(s) x 10 -4 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Thoi gian(s) d Sai số đánh giá ω1x 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Thoi gian(s) f Sai số đánh giá ω1z Hình 3.9 Sai số đánh giá VTT VTG sử dụng thuật toán EKF UKF Ở nửa đầu trình nhiễu tác động nhỏ, kết hai phương pháp UKF MS-AUKF sai số đánh giá coi giống Ở nửa sau trình ta cho nhiễu tác động lớn phương pháp MSAUKF có hiệu so với phương pháp UKF (hình 3.10) -3 -3 x 10 1.5 Sai so H1x(UKF) Sai so H1x(MSAUKF) 1.5 Sai so w1x(UKF) Sai so w1x(MSAUKF) 0.5 -0.5 -0.5 0.5 -0.5 -1 -1 -1 -1.5 -1.5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Thoi gian(s) a Sai số đánh giá H1x -2 Sai so w1z(UKF) Sai so w1z(MSAUKF) 0.5 -1.5 -2 x 10 1.5 Sai so w1x Sai so H1x -3 x 10 Sai so w1z 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Thoi gian(s) d Sai số đánh giá ω1x -2 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Thoi gian(s) f Sai số đánh giá ω1z Hình 3.10 Sai số đánh giá VTT VTG sử dụng thuật tốn MS-AUKF Mơ theo phương pháp thực nghiệm Monte Carlo Đánh giá kết khảo sát: Nếu đo từ trường khơng có sai số tính trực tiếp thành phần VTG ω1x ω1z (hình 3.5a) Nếu phép đo từ trường có sai số nhỏ, phép tính trực tiếp có sai số lớn (hình 3.5b) Như khơng thể sử dụng tính trực tiếp thành phần VTG tồn sai số đo Sử dụng thuật tốn EKF UKF ta hồn tồn ước lượng không thành phần VTG không quan sát ω1x, ω1z mà cịn thân phép đo từ trường H1x, H1y, H1z Chất lượng thuật toán UKF tốt so với thuật toán EKF khơng đáng kể (xem hình 3.9) Khi nhiễu đo tăng lên thời điểm t=50(s), sai số ước lượng hai thuật toán EKF UKF tăng lớn (hình 3.7a, d, f, hình 3.10a, d, f) tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 18 Sử dụng thuật toán UKF thích nghi (MS-AUKF) ta giải hầu hết nhược điểm thuật toán EKF UKF trước thay đổi nhiễu đo (hình 3.10a,d,f) Kết luận chương Trên sở phép đo VTT thông tin VTG bổ sung từ cảm biến độc lập ω1y Trong chương tác giả đã: + Tổng hợp mơ hình lọc phi tuyến tĩnh (hệ số cố định) động (có tín hiệu sai số tiên nghiệm) Khảo sát hai mơ hình lọc phi tuyến nêu rút kết luận quan trọng liên quan tới tính hội tụ, phân kỳ, tính chất động học sai số tác động nhiễu tạp đo gây + Xây dựng tổng hợp mơ hình lọc Kalman rời rạc tối ưu EKF, UKF MS-AUKF có khả lọc, xử lý tốt nhiễu đo có đặc trưng thống kê ổn định + Cả phương án lọc Kalman rời rạc hội tụ tốt với sai số nhỏ Tính chống nhiễu tính chất động học cải thiện tốt lọc phi tuyến động Tuy nhiên tình nhiễu thay đổi có lọc Kalman mở rộng thích nghi (MS-AUKF) đáp ứng yêu cầu động học sai số Chương IV THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THỰC TẾ HĨA HỆ ĐO – XỬ LÝ THƠNG TIN VẬN TỐC GÓC CỦA THIẾT BỊ BAY THEO TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT 4.1 Mơ tả thực nghiệm Thí nghiệm tiến hành giá quay PTN giống TBBKNL chuyển động chế độ bay thực tế 4.2 Thiết kế tổ chức phần cứng thực nghiệm Cảm biến đo từ trường ba trục loại HMC2003 cảm biến VTG bổ sung loại LY510ALH sử dụng để thiết kế mạch thử nghiệm, chọn ADC sở Platform ElVIS-II NI tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 19 Sơ đồ chức kết nối phần cứng hình 4.11(a,b) Bộ nguồn chất lượng cao Giá quay bậc tự gắn board cảm biến từ trường trái đất + cảm biến VTG Board ELVIS II biến đổi AD ghép nối với máy tính Máy tính cá nhân sử lý thực thuật toán lọc Kết sử lý (H1x H1y, H1z) ω1x ω 1y ,ω 1z Hình 4.11.a Sơ đồ chức kết nối phần cứng 4.3 Thiết kế xây dựng phần mềm thực nghiệm Mơ hình rời rạc lọc sau: [ H 1x ( k + 1) = H 1x (k ) + T * − ω1 y (k )H 1z (k ) + ω1z (k ) H 1y (k ) H y ( k + 1) = H y (k ) + T * [ω1x (k )H 1z ( k ) − ω1z ( k )H 1x (k )] [ H 1z (k + 1) = H 1z (k ) + T * − ω1z (k )H y (k ) + ω1 y (k )H 1x (k ) ] (4.1) ] ω x ( k + ) = exp( − T / T1 x ) ω x ( k ) + w x ( k ) ω y ( k + ) = exp( − T / T1 y ) ω y ( k ) + w y ( k ) ω z ( k + ) = exp( − T / T1 z ) ω z ( k ) + w z ( k ) viết hệ (4.1) dạng ma trận – vector: x ( k + ) = f k ( x ( k ), t k ) + w ( k ) (4.2) Ở đây: x(k) = [H1x (k) H1y (k) H1z (k) H1x (k) ω1x (k) ω1y (k) ω1z (k)]T (4.3) vector đo biểu diễn sau z(k ) = H 1x (k ) H 1y (k ) H 1z ( k ) ω 1y (k ) T + v(k ) (4.4) Các quan sát (phép đo) (4.4) ta ước lượng vector trạng thái x(k) (4.3) mà động học mô tả hệ phương trình (4.1) 4.3.1 Phần mềm kết lọc theo thuật toán EKF a) Kết đo H1x b) Kết đo H1y c) Kết đo H1z Hình 4.18 Kết đo VTT sử dụng lọc EKF (đơn vị gauss) (đường màu đỏ đo trước lọc; màu trắng sau lọc) a) Kết đo ω1x b) Kết đo ω1y c) Kết đo ω1z -3 Hình 4.19 Kết đo thành phần VTG (đơn vị đo 10 rad/s) tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 20 a) Kết đo H1x b) Kết đo H1y c) Kết đo H1z Hình 4.20 Kết đo VTT sử dụng lọc UKF (đơn vị gauss) (đường màu đỏ đo trước lọc; màu trắng sau lọc) 4.3.2 Phần mềm kết lọc theo thuật toán UKF a) Kết đo ω1x b) Kết đo ω1y c) Kết đo ω1z Hình 4.21 Kết đo thành phần VTG (đơn vị đo 10-2rad/s) a) Kết đo H1x b) Kết đo H1y c) Kết đo H1z Hình 4.22 Kết đo thành phần VTT có lọc bias (đơn vị đo gauss) (đường màu đỏ đo trước lọc; màu trắng sau lọc) a) ω1x b) ω1y c) ω1z Hình 4.23 Kết lọc UKF thành phần VTG (đơn vị đo độ/s) (đường màu đỏ đo trước lọc; màu trắng sau lọc) 4.3.2 Phần mềm thuật toán lọc Kalman thích nghi (MS-AUKF) Giải pháp phần mềm nâng cao chất lượng lọc cách ước lượng sai số bias cảm biến VTG bổ sung vào vector trạng thái Khi vector trạng thái T xnew(k) = H1x (k) H1y (k) H1z (k) ω1x (k) ω1y(k) ω1z (k) xbias (k) (4.6) xbias(k) bias cảm biến VTG Ma trận độ nhạy phép đo H ω1ydo (k) = ω1y (k) + x bias (k) + vω1y (k) Bias MEMs là: (4.7) x& bias (t) = w th/bias (t) Hay dạng rời rạc hóa x bias (k + 1) = x bias (k) + Tw th /bias (k) tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat (4.8) (4.9) tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 21 Bổ sung (4.9) vào hệ (4.1) thay phép đo (4.7) vào (4.3) ta có mơ hình động học mơ hình quan sát Có thể áp dụng hai thuật tốn lọc EKF lọc UKF để giải toán Thực nghiệm dùng thuật toán lọc MS-AUKF a) H1X b) H1Y c) H1Z Hình 4.24 Kết lọc MS-AUKF khơng có nhiễu ngồi tác động (đồ thị màu đỏ - trước xử lý; màu trắng - sau lọc) a) ω1X b) ω1Y c) ω1Z Hình 4.25 Kết lọc MS-AUKF thành phần VTG (đơn vị đo độ/s) a) H1X b) H1Y c) H1Z Hình 4.26 Kết lọc MS-AUKF thành phần VTT nhiễu tác động thời điểm 130s (đồ thị màu đỏ - trước xử lý; màu trắng – sau lọc) a) ω1X b) ω1Y c) ω1Z Hình 4.27 Kết lọc MS-AUKF thành phần VTG có nhiễu ngồi tác động (đơn vị đo độ/s) 4.4 Đánh giá kết thực nghiệm Kết thực nghiệm hiển thị dạng đồ thị hình 4.18, 4.19, 4.20, 4.21 4.22 tương ứng với kết đo: H1x; H1y; H1z; ω1x; ω1y; ω1z Dựa vào kết thực nghiệm đưa đánh giá sau: Các lọc EKF, UKF giải toán xác định thành phần VTG theo thơng tin đo VTT phân tích kết mô cuối chương chương Chất lượng lọc UKF tốt tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 22 so với lọc EKF (so sánh tương ứng kết hình 4.18a,b,c với 4.20a,b,c 4.19a,b,c với 4.21a,b,c) Việc nâng cao chất lượng ước lượng trạng thái thực giải pháp đưa thêm sai số bias cảm biến VTG LY510ALH vào thành phần vector trạng thái thuật toán lọc UKF (Hình 4.24a,b,c; 4.25a,b,c) Chất lượng ước lượng trạng thái cao sử dụng lọc MSAUKF có đưa thêm sai số bias cảm biến VTG LY510ALH vào thành phần vector trạng thái điều kiện có hay khơng có nhiễu ngồi tác động (Hình 4.24 – 4.27) Tuy nhiên điều làm tăng kích thước lọc sử dụng cấu trúc thích nghi tham chiếu (MS) Hồn tồn sử dụng nguồn thông tin từ trường Trái đất cảm biến VTG bổ sung để tổng hợp hệ thống ổn định điều khiển định hướng thiết bị bay không người lái 4.5 Cấu trúc kênh điều khiển định hướng TBB phương pháp phối ghép với đo góc VTG Sơ đồ phối ghép đo thành phần VTG theo VTT với kênh điều khiển sau: ϑprog;ψprog;γprog MÁY TÍNH TRÊN KHOANG Biến đổi ADC thuật toán lọc tối ưu VTG ω*x1; ω*y1; ω*z1 Thuật tốn xác định tọa độ góc ϑ, ψ, γ ϑ& Cảm biến VTT (HMC-2003) - Cảm biến H1x - Cảm biến H1y - Cảm biến H1z Cảm biến bổ sung - Gyro MEMS ω1y Th/t tạo lệnh - Lệnh λϑ - Lệnh λψ - Lệnh λγ Kênh điều khiển - ổn định góc gật (sơ đồ cấu trúc 4.29) λϑ ψ& Kênh điều khiển - ổn định hướng (sơ đồ cấu trúc 4.30) λψ γ& Kênh điều khiển - ổn định liệng (sơ đồ cấu trúc 4.31) λγ ϑ ψ Th/t tạo th/số ĐK - So sánh ∆ϑ,∆ψ,∆γ - Tính đạo hàm ∆’ϑ, ∆’ψ, ∆’γ γ Hình 4.32 Sơ đồ phối ghép hệ đo góc VTG với kênh điều khiển TBBKNL tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat 23 Kết luận chương Đã chứng minh khả thực tế hóa đo thành phần VTG theo VTT hệ TĐLK TBB Được thể qua: lựa chọn vật tư linh kiện; thiết kế phần cứng; xây dựng chương trình phần mềm thử nghiệm; đối chiếu tính ưu việt phương án (mơ hình) xử lý thơng tin phân tích kết thu từ thực nghiệm Những kết thực nghiệm phản ánh trung thực kết mô theo phương án lọc – xử lý thông tin đo VTG VTT thực chương Từ cho phép ta lựa chọn mơ hình tối ưu đo VTG theo thông tin VTT Trái đất, lọc MS-AUKF có chất lượng cao hẳn so với mơ hình cịn lại Bộ lọc khơng đáp ứng tính chất phi tuyến hệ đo dải rộng, mà thích nghi với điều kiện bất định nhiễu tạp trình sử dụng Trong chương cịn có thêm đề xuất nâng cao chất lượng đo phụ thuộc điều kiện cảm biến VTG, bổ sung thơng tin cho hệ thống, có chất lượng khơng cao Đề xuất thực tế hóa thuật toán lọc bias đầu cảm biến chứng tỏ cải thiện đáng kể độ xác đo Từ kết phân tích, tổng hợp thuật tốn đo – xử lý thơng tin từ trường chương 3; kết thực nghiệm cấu trúc kênh điều khiển ổn định chương 4, cho phép ta xây dựng hệ thống ĐKĐH cho TBBKNL sơ đồ hình 4.32 Từ bốn kết luận đánh giá nội dung thực nghiệm luận án đạt mục đích đề kiểm tra khả thực hóa vấn đề lý thuyết nghiên cứu chương thành thiết bị đo VTG điều khiển ổn định định hướng không gian cho TBBKNL theo phương án tối ưu tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat2 tom.tat.luan.an.nghien.cuu.xac.dinh.dinh.huong.khong.gian.cua.thiet.bi.bay.theo.cac.phep.do.tu.truong.trai.dat
Ngày đăng: 02/01/2024, 21:36
Xem thêm:
