डिब्बे-shmins। परिचयात्मक लेख

यह 9 जुलाई, 2008 से एक हब पर पंजीकृत है। कभी कुछ नहीं लिखा, केवल पढ़ा, कर्म शून्य से नीचे है। मैंने तय किया।
सम्मानपूर्वक "हब्रोसोसिटी" लेख के लिए अपील तुरंत उन मुद्दों को समझने का प्रयास है जो मेरे लिए अभी भी पूरी तरह से समझ में नहीं आए हैं, इसलिए मैं रचनात्मक आलोचना और समझने योग्य प्रतिक्रिया की प्रतीक्षा कर रहा हूं, न कि "आप मूर्ख हैं और यह सब है।" अब इस विषय पर उतरते हैं।

जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, हम जड़त्वीय नेविगेशन प्रणाली पर ध्यान केंद्रित करेंगे। मैंने रोबोटिक्स विभाग (2005-2011) में अध्ययन किया और इसलिए मोबाइल रोबोटों के लिए नेविगेशन की समस्या तीव्र थी। मेरे लिए यह हमेशा दिलचस्प था कि आप अपने निर्देशांक का पता कैसे लगा सकते हैं और एक ही समय में कुछ प्रकाशस्तंभों, उपग्रहों और सभी प्रकार के सोनारों से स्वतंत्र हो सकते हैं। उत्तर 2006 में पहले से ही दिखाई दिया था, जब मैंने नोकिया एन 95 फोन में एक शांत "एप्रोच" के बारे में सुना था। उस समय, "स्कूली बच्चों" के लिए एक भ्रमण अचानक पढ़ा जाएगा, ये फोन बहुत लोकप्रिय थे। सामान्य तौर पर, मैंने ऐसे डिवाइस के बारे में एक्सेलेरोमीटर के रूप में सीखा। जैसे यह त्वरण को मापता है। लेकिन भौतिकी और बीजगणित से, मुझे पता था कि दोहरे अभिन्न अंग लेने से आप विस्थापन पा सकते हैं। मैं भयभीत हो गया कि मैं कितना दिलचस्प हूं और मुझे एहसास हुआ कि मैं यह करना चाहता हूं। फिर निश्चित रूप से मैंने इस विचार को अंदर फेंक दिया, क्योंकि त्वरक के साथ नोकिया n95 को महसूस करने का कोई तरीका नहीं था, फिर मुझे कृत्रिम बुद्धिमत्ता के तरीकों, छवि पहचान कार्यों आदि में रुचि हो गई। लेकिन स्नातक होने से एक साल पहले, मैं कलमैन फिल्टर के बारे में कुछ लेख आया और फिर फिर से बढ़ गया।

ANN या SOPP?

मैं खूबसूरती से साहित्यिक लिखना चाहता था, लेकिन मुझे पर्याप्त ताकत नहीं है। मैं जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम (ANN) के बारे में नहीं लिखूंगा, विशेष रूप से BINS (स्ट्रैपडाउन) में, इंटरनेट में बहुत सारे लेख हैं, और हब पर पठनीय विकल्प हैं। मैं सिर्फ इसलिए ध्यान देता हूं क्योंकि मेम सेंसर सस्ते हो रहे हैं, SINS लोकप्रियता में बढ़ रहा है। कॉपर्स में रुचि के तेजी से विकास के कारण, मैंने साहित्य पढ़ना शुरू किया और एएचआरएस (एटिट्यूड एंड हैडिंग रेफरेंस सिस्टम) शब्द आया, जिसका अनुवाद "स्पैटियल पोजीशन डिटरमिनेशन सिस्टम" (एसओपीपी) है। पश्चिमी साहित्य में बहुत सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। और तुरंत सवाल उठता है कि यह एएनएन से अलग कैसे है। मेरी मान्यताओं को निम्नलिखित आंकड़े में डाला गया है।

यही है, SINS एक अधिक "परिष्कृत विकल्प" है, जिसके उत्पादन में स्थिति के बारे में निर्देशांक हैं। क्या ऐसा है और मैं टिप्पणियों में आपकी राय पूछता हूं।

सेंसर, संवेदन तत्व।

मुख्य सेंसर SINS को एक्सेलेरोमीटर और जाइरोस्कोप माना जा सकता है। आकृति मुख्य प्रकार के जाइरोस्कोप दिखाती है।

वी। वाय द्वारा पुस्तक से लिया गया चित्र। Raspopov। यदि आप जड़त्वीय नेविगेशन के संवेदनशील तत्वों (एसई) को समझना चाहते हैं, तो यह सर्वश्रेष्ठ पुस्तकों में से एक है। एक्सेलेरोमीटर के रूप में, यहां, प्रकार से, उन्हें तीन समूहों में विभाजित किया जाता है: मैक्रोमैकेनिकल, माइक्रोमैकेनिकल, इंटीग्रल। एक्सेलेरोमीटर एसई निलंबन के निष्क्रिय द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करता है। मैक्रोक्रोमैकेनिकल समूह में एक्सीलरोमीटर शामिल हैं जिसमें निलंबन स्प्रिंग्स, स्ट्रिंग्स या कोर, बॉल-बेयरिंग, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इकाइयों के रूप में लागू किया जाता है, जो निलंबन इकाइयों के हाइड्रोस्टेटिक अनलोडिंग के साथ तथाकथित फ्लोट एक्सेलेरोमीटर में तत्वों को मापने के रूप में भी काम कर सकते हैं। मैक्रोमैकेनिकल एक्सेलेरोमीटर का एंटीपोड आकार में माइक्रोमैकेनिकल है, और एकीकृत (हाइब्रिड) एक्सेलेरोमीटर मैक्रो और एमईएमएस प्रौद्योगिकियों के संयुक्त उपयोग का उत्पाद है। काम के सिद्धांत का प्रतिनिधित्व करने के लिए ड्राइंग।

कार्य एल्गोरिदम

स्ट्रैप-डाउन ANN पर विचार किया जा रहा है। कामकाजी और किसान शब्दों में, यह इस तरह से ध्वनि करेगा, सिस्टम में एक भौतिक भौतिक प्लेटफ़ॉर्म नहीं है जो अपने राज्य को याद रखता है और ऑब्जेक्ट के कोणीय आंदोलनों के प्रभाव से एसई की रक्षा करता है। यही है, SINS के मामले में, जायरोस्कोप और एक्सीलेरोमीटर को ऑब्जेक्ट के शरीर पर रखा जाता है, और ऑनबोर्ड कंप्यूटिंग डिवाइस gyrostabilizing प्लेटफॉर्म के कार्यों को करता है। यह काम का प्लस और सबसे बड़ा ऋण है। चूंकि माइक्रो कंप्यूटरों को हमेशा मेमोरी ट्रांज़िशन मैट्रिसेस में रखा जाना चाहिए जिसमें हमेशा त्रिकोणमितीय फ़ंक्शन होते हैं। आउटपुट पर नेविगेशन सिस्टम का कार्य कोनों, प्रसिद्ध नामों पिच, रोल, यव को बाहर करना है। इन कोणों की गणना करने के तीन तरीके आम हैं। पहला, सूत्रों को समझने और यूलर-क्रिलोव कोणों के कार्यान्वयन के मामले में सबसे सरल है, दूसरी विधि बुर्जुआ, डाइरेक्टिंग कॉशन (DCM) के साथ बहुत लोकप्रिय है और तीसरा "काल्पनिक" चतुष्कोणों की थोड़ी सी झनझनाहट के साथ है या इसे रोड्रिग-हैमिल्टन भी कहा जाता है। मेटामैटमैटिक्स और सिद्धांत में, सभी तीन तरीकों के आउटपुट समान होने चाहिए। यूलर में कीनेमेटिक समीकरण - क्रिलोव कोण एक कम क्रम (तीसरे) के होते हैं और एक समझने योग्य संरचना होती है, लेकिन इसमें वांछित कोणों के त्रिकोणमितीय कार्य होते हैं और 90 ° के पिच कोण पर अध: पतन की अनुमति देते हैं। यह सब SINS में उनकी अयोग्यता को निर्धारित करता है। SINS गाइड कोसाइन के मैट्रिक्स का उपयोग करते हुए लिखे गए रेखीय रैखिक होते हैं, जो किसी भी तरह के yaw, पिच और रोल कोणों के लिए परिभाषित होते हैं, हालाँकि, समीकरण नौवें क्रम पर काफी अधिक होते हैं। इसके अलावा, समीकरणों को छह युग्मन समीकरणों द्वारा पूरक किया जाना चाहिए।
क्वाटरनियन अंतरिक्ष में वस्तुओं की स्थिति और रोटेशन के लिए एक सुविधाजनक गणितीय पदनाम प्रदान करते हैं। यूलर एंगल्स की तुलना में, चतुर्धातुक घुमाव को संयोजित करना आसान बनाता है, साथ ही एक अक्ष के चारों ओर घूमने में असमर्थता की समस्या से बचने के लिए, अन्य अक्षों (चित्रण में) के साथ पूर्ण रोटेशन की परवाह किए बिना। मैट्रिसेस की तुलना में, वे अधिक कम्प्यूटेशनल रूप से स्थिर होते हैं और अधिक कुशल हो सकते हैं।
मैं एक पूरे के रूप में पूरे सिस्टम के संचालन का एक सामान्यीकृत ब्लॉक आरेख देगा।
। ड्राइंग को किताब से लिया गया है, माटवेव ने, जो बिनोस शोधकर्ताओं के लिए एक माथेवा भी है।

सभी समस्याओं दूरबीन

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, सिस्टम में त्रिकोणमितीय कार्यों को ध्यान में रखते हुए मेट्रिसेस होना चाहिए। साथ ही, मूल्य की गणना के प्रत्येक चरण में, हमें एक त्रुटि मिलती है, अर्थात हम इसे जमा करते हैं। दूसरे एमईएमएस सेंसर, उनके पास बहुत सारे प्लसस हैं, लेकिन उनके पास एक महत्वपूर्ण माइनस है, वे "शोर करते हैं"। यही है, नेविगेशन सिस्टम डिजाइन करते समय, आपको त्रुटियों और सेंसर शोर के संचय को ध्यान में रखना होगा। यहाँ सवाल है कि क्या मैंने सभी समस्याओं का वर्णन किया है। अब संचित त्रुटियों के बारे में अधिक। जो लोग उच्च गणित को उत्कृष्ट जानते हैं, वे इसे छोड़ सकते हैं। यहां, जैसा कि यह था, विचार जोर से, यह वह जगह है जहां त्रुटि जमा होती है?
सिन ले लो। हम स्कूल में उसे मानते थे। कोई फर्क नहीं पड़ता कि कैसे। हमें इसका मूल्य 3 कोण और यह याद है। और प्रकाशिकी के पाठ में हमें बताया गया था कि छोटे कोणों पर साइन कोण के बराबर है। यही है, हम तीन "अतिथि गैर-महत्वपूर्ण कोण" के लिए तीन मान और 5 डिग्री के कोण के लिए एक साइन जानते थे। लेकिन जीवन में हम न केवल 30, 45 और 60 डिग्री के बराबर कोणों से घिरे हैं। और 34, 79 और यहां तक ​​कि मिनट और सेकंड भी हैं। फिर, ब्रैडिस तालिका हमारी सहायता के लिए आई। यही है, कुछ गणना नहीं हुई; हमने केवल एक मान या एक कोण के लिए तालिका में देखा और यह बात है। फिर, जो उन लोगों के पहले वर्ष के 2 सेमेस्टर पूरा कर चुके हैं। यूनी, टेलर श्रृंखला और संख्यात्मक विधियों के बारे में सीखा। सामान्य तौर पर, मुझे पता है कि यह सब क्यों है, माइक्रोकंट्रोलर एक व्यक्ति नहीं है, यह समस्या को "पुनरावृत्ति" "पुनरावृत्ति रूप से" दृष्टिकोण करता है, टेलर की संख्या, कृपया, लेकिन किसी को, संकेत और कुछ समय के लिए गिना जाएगा। ये "कुछ" बहुत महत्वपूर्ण हैं। वे, ये अनिश्चितताएं, संचय के इस बहुत ही घटक का योगदान देती हैं। साथ ही, फ्लोटिंग पॉइंट नंबर की गणना में कंप्यूटर की सीमाएं। संख्यात्मक तरीकों में एकीकरण और त्रुटि संचय की समस्याओं को यहां अच्छी तरह से वर्णित किया गया है । मैं अभी भी त्रिकोणमिति की गणना में सटीकता बढ़ाने के लिए विकल्पों की तलाश कर रहा हूं, लेकिन यहां, शायद, सब कुछ प्रोग्रामिंग भाषा पर निर्भर करता है।
दूसरी समस्या सेंसर से एक शोर संकेत है। जड़त्वीय नेविगेशन शोर को खत्म करने के दो तरीकों का उपयोग करता है, शाब्दिक अर्थों में पहला फ़िल्टरिंग, एनालॉग "मार्लिचका" जो पानी से गुजरने की अनुमति देता है और हर चीज के माध्यम से जाने नहीं देता है। और दूसरी विधि, "अतिरेक का सिद्धांत" है, जब एक राज्य की जानकारी कई स्वतंत्र स्रोतों से आती है। इस विषय पर एक अच्छा लेख यहाँ ।

निष्कर्ष के बजाय

मेरा पहला लेख, भाग में, एक आदिम भाषा में लिखा जा सकता है, मैं बस यह चाहता हूं कि यह यथासंभव स्पष्ट हो। चूंकि लेख परिचयात्मक है, इसलिए मैं यह पता लगाना चाहता हूं कि समुदाय किन विशिष्ट मुद्दों में रुचि रखता है। अब माल्टाब में मॉडलिंग मेम सेंसर के बारे में एक तैयार लेख है, मैं पहले पर टिप्पणियों और टिप्पणियों को सुनना चाहता हूं, मैं अगले लेख में बदलाव कर सकता हूं। मैटलैब में पूरे नेविगेशन सिस्टम (डीसीएम पर) का अनुभव और तैयार मॉडल है। और कोर्टेक्स एम 3 / एम 4 पर लेखों की एक श्रृंखला की एक अच्छी परियोजना-निरंतरता है जिस पर यह सब लागू किया गया है।