افزایش دقت ردیابی برداری سامانه موقعیت یاب جهانی (GPS) در شرایط سیگنال ضعیف مبتنی بر فیلتر کالمن تطبیقی ردیاب قوی

در این مقاله یک روش جدید برای ردیابی برداری سیگنال ماهواره های GPS در شرایطی که سیگنال ضعیف می باشد، ارائه شده است. در ردیابی برداری معمولا از فیلتر کالمن توسعه یافته (EKF) استفاده می شود. یکی از مشکلات فیلتر کالمن مرسوم، واگرایی آن است. برای جلوگیری از واگرایی فیلتر کالمن، از فیلتر کالمن تطبیقی استفاده می شود. روش مرسوم تطبیقی کردن فیلتر کالمن در ردیابی برداری، استفاده از پنجره ای با طول محدود می باشد اما طول این پنجره نمی تواند از یک حدی بزرگتر باشد و از طرفی، بعد از گذشت مدت زمانی اندک، فیلتر کالمن دوباره واگرا می شود. همچنین، طول پنجره به صورت تجربی و با توجه به خصوصیات آماری تعیین می شود که ممکن است به ازای یک مقدار خاص جواب ایده آل حاصل شود و به ازای یک مقدار دیگر چنین نشود. از این رو، در این مقاله از فیلتر کالمن تطبیقی ردیاب قوی (STKF) استفاده شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که STKF تطبیقی نسبت به EKF تطبیقی در ردیابی برداری از دقت بالاتری برخوردار بوده و همچنین درصورتی که پارامترهای STKF به درستی تنظیم شوند، پیچیدگی محاسباتی ردیابی برداری پیشنهادی کمتر از روش مرسوم خواهد بود. همچنین، نتایج نشان می دهد که در ردیابی برداری مبتنی بر STKF تطبیقی نسبت به ردیابی برداری مرسوم، خطای اندازه گیری فرکانس حامل، خطای اندازه گیری موقعیت و سرعت به مقدار قابل توجهی کاهش یافته است.