FBE- Elektronik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Konu "Accelerometer" ile FBE- Elektronik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeYönelim Çıkarımı İçin Arm Tabanlı Bir Gömülü Sistem Tasarımı Ve Gerçeklenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-09-09) Urmat, Süleyman ; Yalçın, Müştak Erhan ; 10086909 ; Elektronik ve Haberleşme Mühendisligi ; Electronic and Communication EngineeringGünümüzde gelişen teknolojiyle beraber dahili algılayıcı birimleriyle dışarıdan gelebilecek gürültülerden az etkilenen, çevresel etkilere ve herhangi bir küresel koordinat sistemine bağlı olmadan, konum (bilinen bir noktadan) ve yönelim çıkarımları yapılabilmektedir. Kullanılan algılayıcılar; dönüölçer (gyroscope), ivmeölçer (acceloremeter) ve manyetometre (magnetometer) birimlerinden oluşmaktadır. Her bir algılayıcı beraber kullanılarak, gidiş yönü ve referans sistemi (AHRS ya da MARG) bulunarak tam bir yönelim kestirimi yapılabilir. Bulunan yönelim yer çekimi ve Dünya’nın manyetik alanına bağlı tanımlanır. Bu tezde yapılan çalışma, ölçüm birimleri olan ivmeölçer, dönüölçer ve manyetometre kullanılarak kapalı alanda konum tahmini için ARM tabanlı bir gömülü sistem tasarımını ve gerçeklenmesini yapılmıştır. Kapalı alanda konum tahmini (Dead Reckoning) yapan sistem 32–bitlik ARM Cortex–M3 düşük güç işlemci, 9 eksenli algılayıcı birimi, Bluetooth alıcı–verici, eş zamanlı çalışan iki ISM bandı alıcı–vericisi ile GNSS modülünü içeren geliştirme platformu olarak tasarlanmıştır. Adım belirleme, adım uzunlu˘gu tahmini, algılayıcı kalibrasyonu ve yönelim tahmini metotları kullanılarak kapalı alanda konum tahmini yapılmıştır ve yapılan deneyde sonuçlar verilmiştir. Bu çalışmada dahili algılayıcı birimleri; üç eksenli ivmeölçer, dönüölçer ve manyetometre kullanılarak yönelim çıkarımı algoritmaları incelenmiştir. Bu yönelim algoritmaları incelenmeden evvel ivmeölçer, dönüölçer ve manyetometreye ait matematiksel modeller verilerek fiziksel işlevleri anlatılmıştır. Yönelim gösterimlerinde kullanılacak koordinat sistemlerinin, Euler dönme açıları, dönme sırası, döndürme matrisi, dördey kümesinin temel matematiksel gösterimleri ve kendi aralarında yapılan dönüşümler için kullanılan eşitlikler verilmiştir. Yönelim ve algılayıcı toplama algoritmalarından Tamamlayıcı filtre (Complementary filtre) ve Kalman filtresi dördeyler yardımıyla anlatılmıştır. Her iki filtre içinde ivmeölçer ve manyetometreden bulunan yönelimler, dönüölçerin hatasını gidermek için kullanılmıştır. Ayrıca adım belirleme, adım uzunluğu tahmini, algılayıcı kalibrasyonu ve kapalı alanda konum tahmini yöntemleri gösterilmiştir. Tasarlanan sistemin performansı, %2:2 mesafe hatası, %4 konum sapması ve %3;65 adım sayma hatası olarak ölçülmüştür. Bu hata oranları kısa mesafeler için makul seviyededir. Bu hatalar orta ve uzun mesafelerde, sistemin kümülatif hatalarından dolayı iyi sonuçlar vermeyecektir. Tasarlanan sistemin performansını artırmak için daha gelişmiş kalibrasyon teknikleri, yönelim çıkarım algoritmaları kullanılmalıdır ve başarım oranı yüksek algılayıcı verisi toplama gereklidir.