طراحی الگوریتم کالیبراسیون روی برد حسگر مغناطیسی ماهواره با استفاده از روش های پاسخ متمرکز و فیلتر کالمن دو مرحله ای

حسگر مغناطیسی یکی از حسگرهای مهم مورد استفاده در سیستم تعیین وکنترل وضعیت ماهواره است. با توجه به بروز خطاهای مختلف در هنگام جدا شدن ماهواره از ماهواره بر و همچنین هنگام چرخش ماهواره در مدار، لازم است پارامترهای این حسگر به شکل روی برد دوباره اصلاح گردد. برای این منظور در این مقاله راهکارهایی برای استخراج پارامترهای حسگر ارائه شده است که در آنها نیاز به دانستن وضعیت لحظه ای ماهواره نمی باشد. در این راستا ابتدا یک مدل از حسگر مغناطیسی ارائه شده که بر خلاف مدل های مرسوم شامل اثر غیرخطی، اثر هیسترزیس، اثر کوانتیزه کردن داده ها، اثر نفوذپذیری و خطای نصب است. در ادامه به منظور کالیبراسیون روی برد حسگر، ساختارهای سری دو مرحله ای خارج از خط و برخط پیشنهاد شده است. در حالت خارج از خط، از ترکیب دو الگوریتم پاسخ متمرکز و لونبرگ مارکارد استفاده شده است و در حالت برخط دو الگوریتم مبتنی بر فیلتر کالمن توسعه یافته و خنثی پیشنهاد گردیده است. با استفاده از راهکارهای معرفی شده می توان انواع خطاهای حسگر شامل بایاس، ضریب مقیاس و خطای نصب را بطور همزمان تعیین نمود و دقت کالیبراسیون را در قیاس با کارهای مشابه بهبود بخشید. نتایج شبیه سازی روی یک ماهواره نزدیک به زمین نشان می دهد که این دو روش پارامترهای حسگر را با دقت قابل قبول استخراج می کنند. بر این اساس، رویکرد مبتنی بر پاسخ متمرکز هر چند دارای زمان محاسبات و همگرایی کوتاه تر در قیاس با روش های برخط دارا می باشد اما دارای دقت کمتر می باشد.