ارائه یک الگوریتم جدید در ترکیب GPS/ABS مبتنی بر منطق فازی برای ناوبری خودرو

محورهای موضوعی : کنترل هوشمند

علی امین زاده ¹ , حامد بنی زمان ² , علی تراب ³ , علی‌اکبر صفوی ⁴

1 - کارشناسی ارشد /دانشگاه آزاد اسلامی واحد جهرم
2 - دانشجوی دکترا /دانشگاه یزد
3 - کارشناس - شرکت پویا رهیافت
4 - استادیار/دانشگاه شیراز

تاریخ دریافت : 1388/05/03 تاریخ پذیرش : 1389/04/24 تاریخ انتشار : 1390/08/10

کلید واژه: GPS, منطق فازی, ABS, سیستم نظارتی, سیستم‌های مکان‌یابی,

چکیده مقاله :

سیستم مکانیاب GPS در صورت قرار گرفتن در شرایط مناسب محیطی (مشاهده حداقل چهار ماهواره GPS با توان سیگنال دریافتی کافی)، قادر است نقاط مکانی را با دقت بالا و به طور پیوسته تولید نماید. با این حال، اغلب در مناطق شهری مانند خیابان‌های با ساختمان و درخت‌های بلند، به دلیل کاهش توان سیگنال و چند مسیره شدن آن، نتیجه مکان تخمین زده شده توسط GPS، همواره دارای خطا است. همچنین، درزیرگذرها و تونل‌ها، سیگنال دریافتی از GPS به علت کافی نبودن تعداد ماهواره‌های در دید گیرنده GPS، سیگنال GPS قابل اطمینان نمی‌باشد. سیستم مکانیاب ABS از حسگرهای نوری نصب شده بر روی چرخ‌های خودرو تشکیل شده است که می‌تواند به طور پیوسته اطلاعات مکانی خودرو را با دقت مناسبی برای فاصله‌های زمانی کوتاه تولید نماید. در این مقاله، سیستم مکانیابی ترکیبی ABS/GPS معرفی شده است. در سیستم پیشنهادی از الگوریتم جدیدی مبتنی بر منطق فازی برای تشخیص وضعیت سیگنال GPS استفاده شده است. این الگوریتم، بر اساس اطلاعات به دست آمده از سیگنال GPS و وضعیت دینامیکی خودرو، سیگنال GPS را به سه حالت "اعتبار GPS"، "عدم اعتبار GPS" و ایست کامل" دسته بندی می‌نماید. سپس سیستم ترکیبی بر اساس دسته‌بندی انجام شده، یکی از سیستم‌های مکانیابی GPS و ABS را به نحو موثری انتخاب می‌نماید. نتایج به دست آمده با استفاده از نرم افزار MATLAB نشان دهنده‌ی بهبود قابل ملاحظه‌ای در دقت نقاط مکانی سیستم پیشنهادی نسبت به سیستم‌های ترکیبی متداول مبتنی بر روش‌های کلاسیک و سیستم GPS است.

چکیده انگلیسی:

GPS based vehicle navigation systems have difficulties in tracking vehicles in urban canyons due to poor satellite availability. ABS (Antilock Brake System) Navigation System consists of self-contained optical encoders mounted on vehicle wheels that can continuously provide accurate short-term positioning information. In this paper, a new concept regarding GPS/ABS integration, based on Fuzzy Logic is presented. The proposed algorithm is used to identify GPS position accuracy based on environment and vehicle dynamic knowledge. The GPS is used as reference during the time it is in a good condition and replaced by ABS positioning system when GPS information is unreliable. We compare our proposed algorithm with other common algorithm in real environment. Our results show that the proposed algorithm can significantly improve the stability and reliability of ABS/GPS navigation system.