fa طراحی و مقایسه تجربی الگوریتم جدید تخمین تراز برای بدنه شتاب‌دار تخصصي Special پژوهشي Research paper <p dir="RTL">در این مقاله با استفاده از یک مدل‌سازی جدید، الگوریتم کالمن توسعه‌یافته‌ای برای تخمین تراز (زاویه غلت و فراز) و بایاس حسگرهای ژیروسکوپ به کمک حسگرهای اینرسی شامل یک شتاب‌سنج سه محوره و یک ژیروسکوپ سه محوره ارائه شده است. این الگوریتم برای تخمین دقیق تراز در شرایط دینامیکی و حضور اغتشاشات خارجی توسعه داده شده است. با توجه به این که مساله تخمین شتاب بدنی خارجی به عنوان اصلی‌ترین منبع خطای تخمین تراز در شرایط دینامیکی اهمیت زیادی در دقت تخمین تراز دارد، اما در مراجع موجود میزان خطای ناشی از آن بر روی تخمین تراز در شرایط دینامیکی مختلف بررسی نشده است. این مقاله به مساله تخمین بایاس حسگرهای ژیروسکوپ در دو راستای چرخش غلت و فراز، تخمین تراز دقیق در شرایط دینامیکی مختلف و تخمین شتاب بدنی خارجی می‌پردازد. عملکرد الگوریتم پیشنهادی برای تخمین تراز، شتاب بدنی خارجی و بایاس حسگرهای ژیروسکوپ با استفاده از آزمون‌ تجربی شبه-استاتیکی و دینامیکی در محدود شتاب مختلف ارزیابی می‌شود.</p> <p>In this paper, using a new modeling, an Extended Kalman Filter (EKF) is presented for estimation of attitude (i.e. roll and pitch angles) and gyroscope sensor bias using a tri-axes acceleration and a tri-axes gyroscope. The algorithm is developed for accurate estimation of attitude in dynamic conditions and existence of external body acceleration. The external body acceleration estimation as the main source of attitude estimation error in dynamic conditions is very important in attitude estimation accuracy, but in the literatures, the error of the external body acceleration on attitude estimation has not been studied in different dynamic conditions. The paper deals to estimation of the gyroscope sensor bias in two rotational axes (roll and pitch), accurate attitude estimation in different dynamic conditions and estimation of external body acceleration. The proposed algorithm application for attitude, external body acceleration and gyroscope sensor bias is evaluated by quasi-static and dynamic experimental tests in high acceleration bound.</p> فیلتر کالمن توسعه‌یافته, تخمین تراز, تخمین بایاس ژیروسکوپ, تخمین شتاب بدنی خارجی, حسگر اینرسی Extended Kalman Filter, Attitude estimation, Gyroscope sensor bias estimation, External body acceleration estimation, Inertial sensor. 35 46 http://joc.kntu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-693-1&slc_lang=fa&sid=1 Mohammadtaghi Sabet محمدتقی ثابت mohammadtaghi.sabet@gmail.com 10031947532846005629 10031947532846005629 Yes Babol Noshirvani University of Technology دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل Hamidreza Mohammadi Daniali حمیدرضا محمدی دانیالی mohammadi@nit.edu 10031947532846005630 10031947532846005630 No Babol Noshirvani University of Technology دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل Alireza Fathi علیرضا فتحی Fathi@nit.edu 10031947532846005631 10031947532846005631 No Babol Noshirvani University of Technology دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل Ebrahim Alizadeh ابراهیم علیزاده Alizadeh@nit.edu 10031947532846005632 10031947532846005632 No Maleke Ashtar University of Technology دانشگاه صنعتی مالک اشتر