المؤلف
Guo, Q., Deng, W. H., Bebek, Özkan, Cavusoglu, M. C., Mastrangelo, C. H., Young, D. J.
تاريخ النشر
2018-11
مكان النشر
-
IEEE
الموضوع
محول السعة إلى الجهد (C/V)، مستشعر سعوي، محول دوري تناظري إلى رقمي، ملاحة مرفوضة لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، صفيف مستشعر التفاعل الأرضي (GRSA)، وحدة قياس القصور الذاتي (IMU)، نظام ملاحة شخصي بالقصور الذاتي (PINS)، صفيف مستشعر الضغط، تعويض سعة التبديل، صفيف مستشعر اللمس
النوع
دورية
اللغة
الإنجليزية
رقمي
نعم
مخطوط
لا
المكتبة
جامعة اوزيجين
معرف أصل المكتبة
0018-9200
رقم السجل
1f3f6a80-d96f-45da-bfa8-fb0f29216f9a
موقع المكتبة
الهندسة الميكانيكية
التاريخ
2018-11
ملاحظات
يوتا تكنولوجيا العلوم والأبحاث ; جامعة يوتا؛ جامعة لندن
نص عينة
تم تصميم وعرض نظام ملاحة شخصي بالقصور الذاتي (PINS) مدعومًا بمجموعة مستشعرات التفاعل الأرضي (GRSA) المستندة إلى الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) 13 × 26 والدائرة المتكاملة المحددة لتطبيق واجهة منخفضة الطاقة (ASIC) للبيئة المرفوضة من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يحقق GRSA الذي يعمل في وضع الاتصال حساسية تبلغ حوالي 3.7 fF/kPa عند كل عقدة مستشعر. تم تصميم نظام الواجهة الإلكترونية، الذي يتكون من محول السعة إلى الجهد (C/V) متبوعًا بمرحلة أخذ العينات المزدوجة المرتبطة، لتحويل تغيير سعة GRSA إلى جهد خرج تناظري. يتم بعد ذلك ترقيم جهد الخرج التناظري بواسطة محول تناظري إلى رقمي دوري 12 بت (ADC). يتم استخدام تقنية تعويض سعة التبديل لضمان أداء ADC. يتم تصنيع ASIC في عملية CMOS بحجم 0.35 ميكرومتر وتبديد طاقة تبلغ 3 ميجاوات. يتضمن نظام النموذج الأولي GRSA، وASIC، ووحدة قياس القصور الذاتي التجارية (DOF) ذات التسع درجات من الحرية (IMU) في منطقة الكعب من الحذاء. يمكن لـ GRSA تحديد توقيت دقيق للوقوف على الأرض استنادًا إلى ملفات الضغط المكتشفة أثناء المشي، وبالتالي تمكين حساب دقيق للموقع وتحديث دقيق للسرعة الصفرية. علاوة على ذلك، يقيس إجراء معايرة النظام أخطاء الانحراف الاتجاهي المتأصل في IMU وأخطاء عامل القياس، ويعوضها عن بيانات الملاحة لتحقيق أداء فائق. يوضح نظام النموذج الأولي دقة تحديد الموقع بحوالي 5.5 مترًا على مسافة ملاحية تبلغ 3100 مترًا. ويحقق نظام النموذج الأولي أيضًا أداءً ثابتًا خلال الاختبارات الميدانية المختلفة بمسافات مختلفة ومسارات عشوائية. وتشير نتائج توصيف النظام أيضًا إلى وجود مقايضة بين حجم مجموعة المستشعرات ودقة النظام لمتطلبات أداء الملاحة المحددة، وبالتالي توفير إرشادات التصميم لتحسين النظام في المستقبل.
DOI
10.1109/JSSC.2018.2868263
Cilt
53
