Deterministic and stochastic error modeling of inertial sensors and magnetometers

Bu tezde orta performanslı ve düşük maliyetli, yaygın kullanımdaki iki eylemsizlikduyucu unitesinin deterministik ve stokastik hata modellemesi ele alınmıştır.Her bir ünite, üç boyutta ölçüm alabilen bir ivme olçer, bir d onü olçer vebir manyetometre içermektedir. Tezin ilk bölümünde, bir uçuş hareketsimülat orü üzerinde kontrollü deneyler sonucunda elde edilen veriler kullanılarakünitelerin deterministik hata modellenmesi ve kalibrasyonu gerçekleştirilmiştir.Ivmeölçerler için klasik hata modelleri ve parametre kestirim y ontemleri kullanılmıştır. Dönüölçerlerin hata model parametrelerinin kestirimi için yeni biry ontem önerilmiştir. Bu yeni yöntem, d onü olçerlerin klasik y ontemlerle kalibrasyonundakullanılan açısal hız kontrol cihazlarına olan gereksinimi ortadankaldırmıştır. Manyetometreler için ise gimballi sistemlerde bulunan açısal pozisyonabağlı olarak değişen bozucu manyetik etkileri de içeren yeni bir model one sürülerek kalibrasyon hataları azaltılmıştır. Sens orlerin kalibrasyonu içinmodel tabanlı Levenberg-Marquardt ve modelden bağımsız evrimsel eniyileme algoritmaları kullanılmıştır. Tezin ikinci kısmında, eylemsizlik duyucu ünitelerininstokastik modellemesi yapılmıştır. Duyucu olçümlerinin içerdiği baskın gürültütipleri belirlendikten sonra, bu gürültülere ilişkin model parametreleri en büyükolabilirlik kestirimi y ontemiyle kestirilmiştir. Ölçümlerin olabilirlik fonksiyonunuen büyükleyen stokastik model parametrelerinin kestirimi için evrimselve gradyan-tabanlı eniyileme algoritmaları kullanılmıştır. Bu algoritmalar,parçacık sürü optimizasyonu ve artan gradyan optimizasyonudur. Önerilen algoritmanın başarımı deneylerle kanıtlanmış ve sonuçlar klasik Allan değişintiy ontemi ile karşılaştırılmıştır. Buna g ore, onerilen y ontemler aracılığıyla dahakısa süreli deney verileri kulanılarak daha yüksek doğruluklu kestirimler eldeedildiği g ozlenmiştir. Sonuç olarak, iki ünite tekrar edilebilirlik, olçümlerdekigürültü miktarı ve y ongüdüm başarımı açısından karşılaştırılmıştır.Anahtar s ozcükler : Eylemsizlik duyucu üniteleri, deterministik hata modellemesi,stokastik hata modellemesi, kullanım sırasında hata kalibrasyonu, Levenberg-Marquardt algoritması, parçacık sürü optimizasyonu, artan gradyan optimizasyonu,Allan varyans, en büyük olabilirlik kestirimi.