Rastgele Yürüyüş, ataletsel navigasyon sistemlerinde (INS) yaygın olarak gözlemlenen hata modeli türüdür ; burada sistemin konumu, hızı veya diğer durumları zaman içinde rastgele hatalar biriktirir ve bu da belirsizliğin kademeli olarak artmasına sensör gürültüsüyle , özellikle INS'de kullanılan ivmeölçerler ve jiroskoplarla ilişkilidir rastgele bir sapma ve sistemin kesin durumunu uzun süreler boyunca tahmin etmeyi zorlaştırır.
Rastgele Yürüyüş INS'yi Nasıl Etkiler?
Konum Kayması , küçük rastgele hataların zamanla birikmesiyle konum hatasında kademeli bir artışa yol açar
Hız Kayması ivme ölçümlerindeki rastgele hatalar hız tahminlerinde bir kaymaya neden olur ve bu kayma, zaman içinde entegre edildiğinde konum hatasına yol açar.
Artan Belirsizlik – Hata, zamanın kareköküyle ; bu da daha uzun bir süre boyunca konum veya hızdaki belirsizliğin önemli ölçüde artacağı .
INS'de Rastgele Yürüyüşü Modelleme ve Azaltma Yöntemleri?
Rastgele Yürüyüşün Modellenmesi – INS'de rastgele yürüyüş sapma kararsızlığı ve beyaz gürültü gibi belirli gürültü özelliklerine rastgele bir süreç olarak modellenir Hata düzeltmesi için Kalman filtresi veya Bayes filtresi ile temsil edilir
Sensör Kalibrasyonu – Sensörlerin düzenli olarak kalibre edilmesi, doğru başlangıç ölçümlerinin sağlanmasıyla rastgele sapmaların
Sensör Füzyonu – Diğer sensörlerden (örneğin, GNSS, LiDAR ) INS verileriyle hata düzeltmesi sağlar rastgele yürüyüşün neden olduğu sapmayı telafi eder .
Gelişmiş Filtreleme Teknikleri Kalman filtresi ve Genişletilmiş Kalman Filtresi (EKF) gibi teknikler, rastgele yürüyüşün genel navigasyon çözümü üzerindeki etkisini azaltmak için kullanılır.
INS'de Rastgele Yürüyüşün Uygulamaları
✔ Uzun Süreli Navigasyon – Rastgele yürüyüş hataları, harici düzeltmeler olmadan uzun süre çalışan sistemlerde denizaltılar, uzay araçları ) daha önemli
✔ Otonom Araçlar Otonom sistemlerdeki INS GNSS sinyalinin olmadığı ortamlarda rastgele yürüyüş hataları yaşayabilir ; bu hataları düzeltmek için periyodik güncellemeler gereklidir.
✔ Havadan Ölçüm – Drone navigasyonunda düzenli olarak düzeltilmezse uzun menzilli konumlandırmayı etkileyebilir
INS'de Rastgele Yürüyüşü Azaltmanın Avantajları
✔ Geliştirilmiş Doğruluk zaman içinde doğru konum ve hız tahminlerine yol açar
✔ Navigasyonda İstikrar – Sensör füzyonu ve gelişmiş filtreleme teknikleri, sistemin uzun çalışma süreleri boyunca bile istikrarlı ve güvenilir
✔ GNSS Sinyalinin Olmadığı Ortamlarda Daha İyi Performans – Sensör füzyonu , INS'nin yalnızca GNSS sinyallerine bağlı kalmadan doğru navigasyon
