استخراج بازه زمانی کالیبراسیون سامانه‌های‌ ناوبری اینرسی با استفاده از آنالیز مونت‌کارلو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری / دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه کاشان

چکیده

مشخص کردن حداکثر زمان ممکن برای نگه­داری سامانه­های ناوبری اینرسی در انبار، پیش از کالیبراسیون مجدد، یکی از دغدغه­های مهم در صنعت هوافضا محسوب می­شود، زیرا افزایش این زمان کمک می­کند تا بخش زیادی از هزینه­های مربوط به حمل آن­ها  از انبار به آزمایشگاه کالیبراسیون و برگرداندن دوباره آن­ها کاهش یابد. از طرفی کاهش زمان نگه­داری آن­ها در انبار نیز به دلیل آن­که باعث تغییرات کمتر ضرایب کالیبراسیون می­گردد، منجر به افزایش دقت ناوبری در هنگام نیاز به آن­ها برای استفاده روی وسیله پروازی مد نظر خواهد شد. بنابراین، انتخاب مناسب این زمان ماندگاری برای ایجاد یک مصالحه، بین هزینه و میزان خطا یک امر ضروری و مهم خواهد بود. در این مقاله با انتخاب یک آنالیز حساسیت، موسوم به آنالیز مونت­کارلو و با در اختیار داشتن اطلاعات مربوط به ضرایب کالیبراسیون ماهانه حسگرهای ناوبری در زمانی حدود یک الی دو سال، ضمن استخراج رابطه بین مدت زمان نگه­داری سامانه ناوبری اینرسی در انبار و حداکثر عدم قطعیت خطا، بازه کالیبراسیون آن­ها به صورت تحلیلی استخراج می­شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Extraction of calibration navigation blocks using monte carlo analysis

نویسندگان [English]

  • Ayoob Abdoli Hosseinabadi 1
  • mohammad bagher menhaj 2
  • Seyed Ali Zahiripour 3
1 Ph.D Student, Amirkabir University of Technology
2 Professor, Amirkabir University of Technology
3 Assistant Professor, Shahrood University of Technology
چکیده [English]

Todays, determining the maximum time it takes to keep navigation blocks in stock before re-calibration is one of the major concerns in the aerospace industry, as increasing this time helps to save a large part of costs. Reduce the transportation of blocks from the warehouse to the calibration laboratory and return them. On the other hand, reducing the storage time of the block in the warehouse, as it results in fewer changes in the calibration coefficients, will result in increased navigation accuracy when the blocks need to be used on the system. Therefore, choosing the right time for a compromise between cost and error rate will be essential. In this paper, by selecting a sensitivity analysis, called Monte Carlo analysis and having information on monthly calibration coefficients of navigation sensors over a period of one to two years, the calibration interval of navigation and navigation blocks is extracted analytically. Be. To achieve this goal, it is first shown that the sensitivity of the navigation error to the changes of the calibration coefficients is independent of the uncertainty range of the calibration coefficients, and then Monte Carlo analysis for each of the bias and scale factors of the various sensor blocks and a sampled navigation block. Finally, the results of this analysis show the relationship between the storage time of the block in the warehouse and the maximum error uncertainty.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sensitivity analysis
  • Monte Carlo Analysis
  • Navigation Accuracy
  • Calibration
  • navigation and guidance blocks
[1] O. Costenobble, G. Pontoriero, International Standadrd, Measurement Systems-Requirements for Measurement Processes and Measuring Equipment, Iso 10012, 2003.
[2] N. Natanilova, N. Ilina, E. Frantcuzskaia, Calibration Interval Adjustment of a Measuring Instrument in Industries During Long-Term Use, IV International Conference on Modern Technologies for Non- Destructive Testing, 2016.
[3] G. Pontoriero, Devices for determining the interlayer determination of  measurement equipment used in laboratories, OIML Organization International Metrologi, 1984.
[4] G. Panfilo, Establishment and Adjustment of Calibration Intervals, Recommended Practice, 1996. 
[5] E. Nunzi, G. Panfilo, P. Tavella, P. Carbone, D. Petri,  Stochastic and Reactive Methods for the Determination of Optimal Calibration Intervals, IEEE Transactions On Instrumentation And Measurement, Vol. 54, No. 4, 2005
[6] J. W. Chaffee, Relating the Allan and inertial variance to the diffusion coefficients of a linear stochastic differential equation model for precision oscillators, IEEE Trans. Ultrasonics Ferroelectrics and Frequency, Vol. 34, No.6, pp. 655-658,  1987.
[7] D. R. Cox, M. D. Miller, The Theory of Stochastic Processes. London, U.K.: Chapman &Hall, 1965.
[8] P. Carbone, Performance of simple response method for the establishment and adjustment of calibration intervals, IEEE Transactions on  Instrumentation and. Measurement, Vol. 53, No. 3, pp.730-735, 2004.