@article { author = {قاسم زاده, سید وحید}, title = {Accurate Navigation of Marine Vessel, Using the Integration of Inertial Navigation System (INS) and Global Positioning System (GPS), Applying Extended Kalman Filter}, journal = {Aerospace Mechanics}, volume = {15}, number = {1}, pages = {153-165}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5323}, eissn = {2980-8103}, doi = {}, abstract = {Inertial navigation is a method to determine the position, velocity and attitude of a vehicle. In these systems, three perpendicular accelerometers and three perpendicular gyroscopes are used to measure linear accelerations and angular velocities of vehicles, respectively. Using some special equations and the measured accelerations and angular velocities, the position, velocity and attitude of a vehicle can be determined. Although these systems have great advantages, some disadvantages such as the increase of error position, velocity and attitude of vehicle by the passage of time exist. These disadvantages are due to errors of inertial sensors. In this paper, firstly, a suitable error model of inertial sensors is proposed. In the following, to decrease these errors and to correct the operation of inertial navigation system; the INS is integrated with GPS. Integration of INS and GPS is done using extended Kalman filter. To this purpose, required equations and relations for integration of INS and GPS are extracted and proposed completely and illustratively. Finally, the simulation of integration of INS and GPS is presented for two different motion scenarios. The results of simulation show great improvements in characteristic of INS+GPS system in comparison to INS individually.}, keywords = {Inertial Navigation,Accelerometers,Gyroscope,GPS,Extended Kalman Filter}, title_fa = {ناوبری دقیق یک شناور دریایی به کمک تلفیق سامانه‌های INS و GPS و بهره گیری از فیلتر کالمن توسعه یافته(یادداشت مهندسی)}, abstract_fa = {ناوبری اینرسی روشی برای تعیین موقعیت، سرعت و وضعیت یک وسیله است. در این سامانه­ها، سه شتاب­سنجِ عمود برهم، و سه ژیروسکوپِ عمود بر­هم، به­ترتیب نقش اندازه­گیری شتاب­های خطی و سرعت­های زاویه­ای وسیله را بر عهده دارند؛ با استفاده از  داده­های خروجی شتاب­سنج­ها و ژیروسکوپ­ها و روابط خاص ناوبری اینرسی، تعیین موقعیت، سرعت و وضعیت انجام می­پذیرد. علیرغم برخورداری این سامانه از مزایای فراوان، این روش معایبی نیز دارد که افزایش خطای سرعت و موقعیت و وضعیت وسیله با گذشت زمان، از مهمترین معایب آن است؛ این عیب، عمدتا از خطاهای حسگرهای اینرسی حاصل می­شود. در این مقاله سعی شده است ابتدا خطاهای حسگرهای اینرسی (شتاب­سنج­ها و ژیروسکوپ­ها) با یک مدل مناسب بیان شوند. در ادامه مقاله، جهت تصحیح عملکرد سامانه ناوبری اینرسی و کاهش خطاهای حسگرهای اینرسی، از تلفیق این سامانه با سامانه GPS و به کمک فیلتر کالمن توسعه­یافته بهره­گیری می­شود. در این راستا، معادلات و روابط لازم جهت تلفیق دو سامانه مذکور، به شیوه­ای گویا و کامل، استخراج و بیان می­شوند. در پایانِ مقاله، شبیه­سازیِ تلفیقِ این دو سامانه، در قالبِ دو سناریوی حرکتی یک شناور دریایی آورده    می­شود. نتایج شبیه­سازی، نشان می­دهد که تلفیق داده­های این دو سامانه، باعث بهبود قابل ملاحظه­ای در عملکرد سامانه ناوبری اینرسی و تصحیح خطاهای آن شده است.}, keywords_fa = {سامانه ناوبری اینرسی,شتاب‌سنج,ژیروسکوپ,سامانه موقعیت‌یاب جهانی,فیلتر کالمن توسعه‌یافته}, url = {https://maj.ihu.ac.ir/article_202609.html}, eprint = {https://maj.ihu.ac.ir/article_202609_2d674297bbf672ea05d8d5a372124e6c.pdf} }