سیستم تعیین موقعیت با استفاده از نیروی گرانشی زمین

در سال های اخیر تعیین دقیق موقعیت به یکی از نیاز های اساسی کاربران حوزه ناوبری تبدیل شده است. ویژگی های منحصر بفرد میدان گرانشی زمین از جمله آسیب پذیری پایین و همچنین بهبود قابل توجه در دقت ابزارهای اندازه گیری گرادیان های میدان جاذبه زمین (ggi)، که مشتقات گرانش را اندازه گیری می کنند، در دهه اخیر فرصتی را فراهم آورده تا بتوان به طور مطلوبی از اطلاعات میدان گرانشی زمین در جهت تعیین یکتای موقعیت بهره برد. در این پایان نامه: از اطلاعات میدان گرانشی زمین به منظور تعیین موقعیت در دو حالت استفاده شده است. در روش اول با استفاده از الگوریتم خوشه سازی تفریقی، قوانین اگر-آنگاه فازی از مجموعه داده های گرانشی استخراج شده است و پس از ایجاد یک مدل فازی-عصبی tsk از روند تغییرات محلی میدان گرانشی زمین و بهینه سازی پارامترهای آن با استفاده از یک الگوریتم آموزش جدید، که از ترکیب الگوریتم جهش ترکیبی قورباغه بهبود یافته و تخمینگر حداقل مربعات ایجاد شده است، یک سیستم مستقل تعیین موقعیت ایجاد شده است. در روش دوم، از سیستم تعیین موقعیت گرانشی مبتنی بر الگوریتم تطبیق بر نقشه، به عنوان یک سامانه ناوبری کمکی برای سیستم ناوبری ماندی استفاده شده است و با بروز رسانی های موقعیت که برای این سیستم فراهم می کند، باعث محدود کردن خطای انحراف این سیستم می شود. ارزیابی ها نشان می دهدکه سیستم تعیین موقعیت مبتنی بر مدل فازی-عصبی از مقاومت و دقت بالاتری نسبت به سیستم ناوبری تلفیقی برخوردار است و می تواند موقعیت را با دقتی در حدود 16 تا 22 متر تعیین کند. دقت این سیستم بر خلاف روش تطبیق بر نقشه، با افزایش ارتفاع کاهش نمی یابد. از محدودیت های این روش می توان به افزایش هزینه محاسباتی ایجاد شبکه tsk با افزایش محدوده عملکرد سیستم اشاره کرد. سیستم ناوبری تلفیقی در مقایسه با روش اول از جامعیت بیشتری برخوردار است و در بردارنده محدودیت های روش اول نمی باشد. درعین حال که قادر است تعیین موقعیت را با دقتی تا حدود 45 متر بسته به تغییرات گرادیان های میدان گرانش انجام دهد.