و ﭘﻴﺸﻨﻬﺎد ﻳﻚ روش ﺟﺪﻳﺪ ﺑﺎ ﻫﺪف اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ﺑﺮرﺳﻲ ﺳﺎزﮔﺎري ﺗ

رد ﻦﻴﻤﺨﺗ يرﺎﮔزﺎﺳ ﻲﺳرﺮﺑ ﻢﺘﻳرﻮﮕﻟا

EKF-SLAM

فﺪﻫ ﺎﺑ ﺪﻳﺪﺟ شور ﻚﻳ دﺎﻬﻨﺸﻴﭘ و

ﻦﺘﺳﺎﻛ و ﺮﺘﻠﻴﻓ ﺮﺘﺸﻴﺑ يرﺎﮔزﺎﺳ ﻪﺑ نﺪﻴﺳر ﻪﻨﻳﺮﻫ

ﺗﺎﺒﺳﺎﺤﻣ ﻲ

يﺪﻴﺠﻤﺗ ﻦﻴﺴﺣ ﺮﻴﻣا ،1

ﻲﻘﺗ ﺎﺿر ﺪﻴﻤﺣ

2دار ﻲﺘﻤﺣﺮﻣ ﺎﻨﻴﻧ ،

2

3 و 2 و

ﻳﺪﻟا ﺮﻴﺼﻧ ﻪﺟاﻮﺧ هﺎﮕﺸﻧاد ﺮﺗﻮﻴﭙﻣﺎﻛ و قﺮﺑ هﺪﻜﺸﻧاد لﺮﺘﻨﻛ نﺎﻤﺗرﺎﭘد ،سرا ﻚﻴﺗﺎﺑر هوﺮﮔ1

ﻲﺳﻮﻃ ﻦ

a_h_tamjidi@ee.kntu.ac.ir Taghirad@kntu.ac.ir 8700904@ee.kntu.ac.ir

ﻜﭼ ﻴ هﺪ ﺮﺘﻠﻴﻓ يرﺎﮔزﺎﺳ ﻪﻠﺌﺴﻣ ﻪﻟﺎﻘﻣ ﻦﻳا رد– نﺎﻜﻣ ﻪﻠﺌﺴﻣ ﻞﺣ ردEKF

نﺎﻣﺰﻤﻫ ﻪﺸﻘﻧ ﺪﻴﻟﻮﺗ و ﻲﺑﺎﻳ (SLAM)

درﻮﻣ هﺪﺷ ﻊﻗاو ﻪﺟﻮﺗ ﺖﺳا

. هﻮﺤﻧ

ﺮﺘﻠﻴﻓ يرﺎﮔزﺎﺳ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ ﻲﻠﻤﻋ و يرﻮﺌﺗ هﺎﮔﺪﻳد زا

ﺖﺳا هﺪﺷ ﻲﺳرﺮﺑ .

يرﻮﺌﺗ هﺎﮔﺪﻳد رد هﺪﺷ ﻪﺋارا ﻲﺿﺎﻳر يﺎﻳﺎﻀﻗ ﻦﺘﺷاد ﺮﻈﻧ رد ﺎﺑ

ﻞﻴﻠﺤﺗ ياﺮﺑ

يرﺎﮔزﺎﺳ EKF-SLAM

، يرﺎﮔزﺎﺳ ﻪﺸﻘﻧ ناﻮﻨﻋ ﺎﺑ يرادﻮﻤﻧ ﺲﻧﺎﻳزاﻮﻛ

ﻴﻓ يرﺎﮔزﺎﺳ ﻞﻴﻠﺤﺗ ياﺮﺑ ﺎﻳﺎﻀﻗ ﺞﻳﺎﺘﻧ زا هدﺎﻔﺘﺳا ياﺮﺑ ﺖﺳا هﺪﺷ ﻲﻓﺮﻌﻣ ﺮﺘﻠ

هﺪﻣآ ﺖﺳﺪﺑ ﺮﺘﻠﻴﻓ هﺪﻨﻨﻛ رﺎﮔزﺎﺳﺎﻧ ﺐﻳﺮﺿ ﻲﻠﻛ ترﺎﺒﻋ ﻦﻴﻨﭽﻤﻫ .

ﻲﻠﻤﻋ هﺎﮔﺪﻳد ياﺮﺑ

شور ﺰﻴﻧ

ﺮﺑ ﻲﻨﺘﺒﻣ يرﺎﮔزﺎﺳ ﻲﺳرﺮﺑ ياﺮﺑ ﺎﻣﻮﻤﻋ ﻪﻛNEES

ﻪﻴﺒﺷ ﻲﻣ ﻊﻗاو هدﺎﻔﺘﺳا درﻮﻣ يزﺎﺳ ﺖﺳا هﺪﺷ هداد ﺢﻴﺿﻮﺗ دﻮﺷ

. ﻪﻠﺌﺴﻣ ﻞﺣ ياﺮﺑ ﺪﻳﺪﺟ شور ﻚﻳ ﺲﭙﺳ EKF-SLAM

ﻧ رد ﺎﺑ و هﺪﺷ دﺎﻬﻨﺸﻴﭘ ﺮﻈ

و يرﻮﺌﺗ هﺎﮔﺪﻳد ود ﺮﻫ ﻦﺘﻓﺮﮔ هداد نﺎﺸﻧ هﺪﺷ حﺮﻄﻣ ﻲﻠﻤﻋ

هﺪﺷ عﻮﻧ زا تﺎﺑر يور ﺮﺑ هﺪﺷ ﺐﺼﻧ ﺮﮕﺴﺣ ﻪﻛ ﻲﺘﻟﺎﺣ ياﺮﺑ يدﺎﻬﻨﺸﻴﭘ شور ﻪﻛ ﺖﺳا

ﺖﻬﺟ - ﻪﻠﺻﺎﻓ ) Bearing-Range (

ﺖﺳا . ﺖﺳا رادرﻮﺧﺮﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ ﺪﻨﻳاﺮﻓ رد يﺮﺘﺸﻴﺑ يرﺎﮔزﺎﺳ زا دراد يﺮﺘﻤﻛ ﻲﺗﺎﺒﺳﺎﺤﻣ ﻪﻨﻳﺰﻫ ﻪﻜﻨﻳا ﻦﻴﺣ رد ، .

رد

ﺞﻳﺎﺘﻧ ﺶﺨﺑ ﻲﻣ ﺪﻴﻳﺎﺗ ار ﻪﻃﻮﺑﺮﻣ يﺎﻫﺎﻋدا ﺖﺤﺻ ﻪﻛ هﺪﺷ ﻊﻗاو ﻲﺳرﺮﺑ درﻮﻣ يدﺎﻬﻨﺸﻴﭘ شور دﺮﻛرﺎﻛ ﻢﻫ

ﺪﻨﻛ .

هژاو ﺪﻴﻠﻛ

EKF-SLAM - ﺮﺘﻠﻴﻓ يرﺎﮔزﺎﺳ ،

EKF

ﻪﻣﺪﻘﻣ نﺎﻜﻣ ﻪﻠﺌﺴﻣ نﺎـﻣﺰﻤﻫ ﻪـﺸﻘﻧ ﺪـﻴﻟﻮﺗ و ﻲﺑﺎـﻳ

Simultaneous

Localization and Mapping (SLAM) ﻪـﻗﻼﻋ درﻮـﻣ ﻞﺋﺎـﺴﻣ زا

تﺎﺑر ﻦﻴﻘﻘﺤﻣ ﺖﺳا كﺮﺤﺘﻣ يﺎﻫ

. ر شو ﻞـﺣ ياﺮـﺑ ﻲـﻔﻠﺘﺨﻣ يﺎﻫ

ﻪﻠﺌﺴﻣ ﻪﺋارا نﻮﻨﻛ ﺎﺗSLAM

ﻦـﻳا ﻦﻳﺮﺗ هدﺎﻔﺘﺳا ﺮﭘزا ﻲﻜﻳ ﻪﻛ هﺪﺷ

شور

ﻪـﺘﻓﺎﻳ ﻪﻌـﺳﻮﺗ ﻦﻤﻟﺎـﻛ ﺮـﺘﻠﻴﻓ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﻫ (EKF)

ﺖـﺳا . رد

مﻮﺳﺮﻣ ﻢﺘﻳرﻮﮕﻟا EKF-SLAMﻪﺑ

ﺎـﺑ ﺖـﻛﺮﺣ و هﺪﻫﺎﺸﻣ تﻻدﺎﻌﻣ

ﺖـﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ لﻮﺣ لوا ﻪﺒﺗﺮﻣ رﻮﻠﻴﺗ يﺮﺳ ﻂﺴﺑ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﻲﻄﺧ ﻢﺘﺴﻴﺳ ﻣ يزﺎﺳ

ﻲ ﺪﻧﻮﺷ . تﺎﺒﺛا ﻲـﻳاﺮﮕﻤﻫ ياﺮـﺑ دﻮﺟﻮﻣ يﺎﻫ

ﻢﺘﻳرﻮــﮕﻟا ضﺮــﻓ ﻲــﻄﺧ ار ﻢﺘــﺴﻴﺳ تﻻدﺎــﻌﻣ اﺪــﺘﺑا ردSLAM

ﻲﻣ ﺪﻧدﺮﻛ .[1]

ﻲﻄﺧ ﺮﻴﻏ ﺖﻟﺎﺣ ياﺮﺑ ﻲﻳاﺮﮕﻤﻫ تﺎﺒﺛا ﻢﻴﻤﻌﺗ ﺰﻴﻧ[2]

ﻲــﻣ مﺎــﺠﻧا ضﺮــﻓ ﻦــﻳا ﺎــﺑ ﻦﻴﺑﻮــﻛاژ ﻪــﻛ دﻮــﺷ

ــﻫ رد ﻪــﻃﻮﺑﺮﻣ يﺎ

ﻲﻄﺧ ﺳ ﻲـﻣ مﺎﺠﻧا ﻢﺘﺴﻴﺳ ﻲﻌﻗاو ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ لﻮﺣ يزﺎ ﻪـﻛ دﺮـﻴﮔ

ﻋ ﻲﺿﺮﻓ ﻦﻴﻨﭼ ﺖﺴﻴﻧ ﺖﺳرد ﺎﻣﻮﻤ

. ﺖـﺳا ﻞـﻤﺘﺤﻣ ﻼﻣﺎﻛ ﻦﻳاﺮﺑﺎﻨﺑ

EKF ﻪﻛ ﺪﻨﻛ ﻞﻤﻋ رﺎﮔزﺎﺳﺎﻧ ﻞﻤﻋ رد .

ﻪﻠﺌـﺴﻣ ﻞﺣ رد ﺮﺘﻠﻴﻓ يرﺎﮔزﺎﺳﺎﻧ ﻪﻠﺌﺴﻣ رﺎـﺑ ﻦﻴـﻟواSLAM

[3]رد ﺪﺷ ﻊﻗاو ﻪﺟﻮﺗ درﻮﻣ .

ﻪﻴﺒﺷ ﺞﻳﺎﺘﻧ رد يزﺎﺳ

ﻲﻣ نﺎﺸﻧ[3]

داد

ار ﻲـﮔﮋﻳو ﻚﻳ ﻂﻘﻓ ﻦﻛﺎﺳ تﺎﺑر ﻚﻳ ﺮﮔا رﺎﻈﺘﻧا فﻼﺧﺮﺑ ﻪﻛ رﺎـﺑ

اﺰﻴﻣ ،ﺪﻨﻛ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﺖﻬﺟ ﻦﻴﻤﺨﺗ ﺖﻴﻌﻄﻗ مﺪﻋ ن

ﻪـﺑ تﺎـﺑر يﺮـﻴﮔ

ﻲـﻣ ﺶﻫﺎـﻛ روﺮﻣ ﺪـﺑﺎﻳ

. رد ﺮـﺘﻠﻴﻓ يرﺎﮔزﺎـﺳﺎﻧ ﻞﻜـﺸﻣ نآ زا ﺪـﻌﺑ

[4,5,6]

رد و ﺪﺷ شراﺰﮔ ﻲﻠﻤﻋ ترﻮﺻ ﻪﺑ [2]

يرﻮﺌﺗ ﻫ طﻮـﺑﺮﻣ يﺎ

ﺪﺷ هداد شﺮﺘﺴﮔ ﻲﻄﺧﺮﻴﻏ ﺖﻟﺎﺣ ياﺮﺑ ﻲﻳاﺮﮕﻤﻫ و يرﺎﮔزﺎﺳ ﻪﺑ .

شور نﻮﻨﻛﺎـﺗ يرﺎﮔزﺎـﺳﺎﻧ ﻪـﺼﻴﻘﻧ ناﺮﺒﺟ ياﺮﺑ ـﻫ

ﻂـﺳﻮﺗ ﻲﻳﺎ

ﻪﺋارا ﻦﻴﻘﻘﺤﻣ ﺖﺳا هﺪﺷ

. رد لﺎﺜﻣ ناﻮﻨﻋ ﻪﺑ ﺪـﻳﺪﺟ شور ﻚـﻳ[7]

ﻊﺟﺮﻣ تﺎﺼﺘﺨﻣ ناﻮﻨﻋ ﻪﺑ تﺎﺑر ﻪﻴﻟوا ﺖﻴﻌﻗﻮﻣ نآ رد ﻪﻛ هﺪﺷ ﻪﺋارا ﻲﻣ ﻪﺘﻓﺮﮔ ﺮﻈﻧ رد ﻪـﺑ ﺮﻔﺻ ﺖﻴﻌﻄﻗ مﺪﻋ ﺎﺑ تﺎﺑر ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ و دﻮﺷ

ﻲﻣ ﻲﻫدراﺪﻘﻣ نآ دﻮﺷ

. ﻪـﻠﺣﺮﻣ ﺮـﻫ رد تﺎﺑر ﻲﻌﻗاو نﺎﻜﻣ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ

مﺎﺠﻧا نآ زا ﺪﻌﺑ ﻲﻣ

نآ ﻲﻳﺎـﺠﺑﺎﺟ ناﺰـﻴﻣ ﻪـﻛ دﺮﻴﮔ ﺮـﺘﻠﻴﻓ ﻂـﺳﻮﺗ

هﺪــﺷ هدز ﻦﻴــﻤﺨﺗ .

[8,9]رد هداد نﺎــﺸﻧ ﻲــﻠﻴﻠﺤﺗ ترﻮــﺻ ﻪــﺑ

هﺪﺷ ﻦﻴﺑﻮﻛاژ ﻲﺘﻗو ﻪﻛ ﺖﺳا ﻪـﺑ ﺖـﻛﺮﺣ و هﺪﻫﺎـﺸﻣ تﻻدﺎﻌﻣ يﺎﻫ

ﻪﺒـﺳﺎﺤﻣ ﻢﺘـﺴﻴﺳ ﺖـﻟﺎﺣ رادﺮـﺑ زا دﻮـﺟﻮﻣ ﻦﻴـﻤﺨﺗ ﻦﻳﺮﺧآ يازا ﻲﻣ هﺪﻫﺎﺸﻣ يﺎﻀﻓ ﺮﻳز دﺎﻌﺑا ،دﻮﺷ يﺎـﻀﻓ ﺮـﻳز دﺎﻌﺑا زا ﺮﺘﮔرﺰﺑ ﺮﻳﺬﭘ

هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻲﻌﻗاو ﻲﻄﺧﺮﻴﻏ ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺮﻳﺬﭘ ﺖـﺳا

. ﺲﻧﺎـﻳراو ﻪـﺠﻴﺘﻧ رد

ﻲﻄﺧ ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺖـﻟﺎﺣ يﺎـﻀﻓ دﺎـﻌﺑا زا ﻲﻀﻌﺑ داﺪﺘﻣا رد هﺪﺷ يزﺎﺳ

ﻲﻣ ﺶﻫﺎﻛ ﭻﻴﻫ داﺪﺘﻣا نآ رد ﻊﻗاو رد ﻪﻛ ﺖﺳا ﻲﻟﺎﺣ رد ﻦﻳا و ﺪﺑﺎﻳ

دراﺪـﻧ دﻮـﺟو دﻮـﺷ ﺚـﻋﺎﺑ ار ﻲـﺸﻫﺎﻛ ﻦﻴـﻨﭼ ﺪـﻧاﻮﺘﺑ ﻪﻛ ﻲﻋﻼﻃا .

شور هﺪﺷ دﺎﻬﻨﺸﻴﭘ يﺎﻫ [10,11]رد

يﻮﺤﻧ ﻪﺑ ﺪﻨﺘﺴﻫ ﻢﺘﺴﻴﺳ ﻪﻛ

ﺳ ﻚﻳ ﻪﺑ ﻞﻳﺪﺒﺗ ار ﺮﻳﺬﭘ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻢﺘﺴﻴ

ﻲـﻣ ﺪـﻨﻨﻛ ﺎـﺑ ﻪـﺠﻴﺘﻧ رد و

ﻦﻤﻟﺎﻛ ﺮﺘﻠﻴﻓ ﻲﻳاﺮﮕﻤﻫ يﺎﻳﺎﻀﻗ ﻪﺑ ﻪﺟﻮﺗ باﻮﺟ[12]

زا يﺮـﺘﻬﺑ يﺎﻫ

ﺖﺳﺪﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ ياﺮﺑ ﺮﺘﻠﻴﻓ يراﺪﻳﺎﭘ ﺮﻈﻧ ﻲﻣ

ﺪﻨﻫد .

ﺎﺗ هﺪﺷ ﻲﻌﺳ رﺎﺑ ﻦﻴﻟوا ياﺮﺑ ﺮﺿﺎﺣ ﻪﻟﺎﻘﻣ رد ﺞﻳﺎﺘﻧ زا

يﺎﻳﺎﻀﻗ

رد ﻪﺣوﺮﻄﻣ ﻦﻴـﻤﺨﺗ شور ﻞـﻴﻠﺤﺗ ياﺮـﺑ يدﺮﺑرﺎﻛ ترﻮﺻ ﻪﺑ[2]

هدﺎﻔﺘﺳا دﻮﺷ . ﻂـﻘﻓ ﻪـﻃﻮﺑﺮﻣ يﺎﻳﺎـﻀﻗ ﻪـﻛ ﺎـﺤﻧآ زا ﺮﮕﻳد فﺮﻃ زا

ﻲﻣ ﻦﻴﻤﻀﺗ ار يرﺎﮔزﺎﺳ طوﺮﺷ زا طﺮﺷ ﻚﻳ لﻮﺼﺣ شور زا ﺪـﻨﻨﻛ

يدﺎﻬﻨـﺸﻴﭘ شور ﻞـﻴﻠﺤﺗ ياﺮـﺑ ﻲﻜﻤﻛ راﺰﺑا ناﻮﻨﻋ ﻪﺑ ﺰﻴﻧNEES هﺪﺷ هدﺎﻔﺘﺳا ﺖﺳا

.

1 - ﻞﺣ ﻪﻠﺌﺴﻣ زاSLAM

ﻖﻳﺮﻃ EKF

ﻪﻠﺌﺴﻣ ﻞﺣ ﻖﻳﺮﻃ زا SLAM

زا ﺖﺳا هﺪﺷ ﻞﻴﻜﺸﺗ EKF

ا ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ ﻲﮔﮋﻳو و تﺎﺑر هدوﺰﻓ

ﻂﻴﺤﻣ رد ﺖﺑﺎﺛ يﺎﻫ

X X^T, X^{T T} و ﺖﻛﺮﺣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ تﺎﻋﻼﻃا ﻖﻴﻔﻠﺗ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ

هﺪﻫﺎﺸﻣ . تﺎﺑر ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ X x , y , θ ^T

و نﺎﻜﻣ

ﺖﻬﺟ ﺶﻳﺎﻤﻧ ﻊﺟﺮﻣ تﺎﺼﺘﺨﻣ ﻪﺑ ﺖﺒﺴﻧ ﻪﻈﺤﻟﺮﻫ رد ار تﺎﺑر يﺮﻴﮔ

ﻲﻣ ﺪﻫد . ﻲﮔﮋﻳو ﺮﻫ ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ f x , y ^T

رد نآ نﺎﻜﻣ

ﺖﺳا ﻊﺟﺮﻣ تﺎﺼﺘﺨﻣ .

ﻲﮔﮋﻳو ﻪﻋﻮﻤﺠﻣ ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ و ﺎﺑ ﻪﻛ ﺰﻴﻧ ﺎﻫ

ﻲﻣ هداد ﺶﻳﺎﻤﻧ X ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ نداد راﺮﻗ ﻢﻫﺮﺳ ﺖﺸﭘ زا دﻮﺷ

ﻚﺗ ﻲﮔﮋﻳو ﻚﺗ ﻲﻣ ﻞﺻﺎﺣ ﺎﻫ

X f^T, f^T, … , f^{T T} دﻮﺷ

ياﺮﺑ

زا هدﺎﻔﺘﺳا ﻚﻳ ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ ياﺮﺑEKF

ﻲﺘﺴﻳﺎﺑ ،ﻢﺘﺴﻴﺳ

ﻪﻟدﺎﻌﻣ ،ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ ﺖﻛﺮﺣ ﺎﻳ ﺪﻨﻳاﺮﻓ ﻪﻟدﺎﻌﻣ ﻦﻴﺑﻮﻛاژ و نآ سﻮﻜﻌﻣ و هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻞﺒﻗ زا ار ﻪﻟدﺎﻌﻣ ﺮﻫ ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ ﺎﻫ

ﻢﻴﻧاﺪﺑ .

1 - 1 - ﻞﺣاﺮﻣ ﻞﺣ ﻪﻠﺌﺴﻣ EKF-SLAM

ﺶﻴﭘ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﺲﻳﺮﺗﺎﻣ و ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻲﻨﻴﺑ :

مﺎـﮔ ﻦﻴـﻟوا

ﺶﻴـﭘ ﻦﻤﻟﺎـﻛ ﺮـﺘﻠﻴﻓ ﻂﺳﻮﺗ ﻦﻴﻤﺨﺗ مﺎﺠﻧا رد

ﺮـﺑ ﻲـﻨﻴﺑ ﺖـﻟﺎﺣ راد

ﺶﻴﭘ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ و ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺖـﺳا ﻲﻨﻴﺑ

. ﺶﻴـﭘ رادﺮـﺑ ﻲـﻨﻴﺑ

ﻲﻣ مﺎﺠﻧا ﺖﻛﺮﺣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ سﺎﺳا ﺮﺑ ﺖﻟﺎﺣ دﺮﻳﺬﭘ

. رادﺮـﺑ ﻦﻴـﻤﺨﺗ ﺮﮔا

مﺎـﮔ رد نآ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ و ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺖﻟﺎﺣ k 1

ﺎـﺑ ﺐـﻴﺗﺮﺗ ﻪـﺑ ار ما

X k 1

P k 1 و ﻢﻴﻫد ﺶﻳﺎﻤﻧ

، ﺶﻴﭘ ﺖـﻟﺎﺣ رادﺮـﺑ ﻲﻨﻴﺑ

مﺎﮔ ياﺮﺑ X k ،ما

ﻪﺑ ، ﻲﻣ ﺖﺳﺪﺑ ﺮﻳز ترﻮﺻ ﺪﻳآ

:

1 , ,

1 (1)

نآ رد ﻪﻛ ﻲﻣ ﻲﻟﺮﺘﻨﻛ يدورو

و ﺪﺷﺎﺑ طﻮﺑﺮﻣ 0,

ﺖﺳا يدورو ﺰﻳﻮﻧ ﻪﺑ

· . ﻪﺑ ﻪﺘﺴﺑ ﻪﻛ ﺖﺳا تﺎﺑر ﺖﻛﺮﺣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ

ﻔﺘﻣ تﺎﺑر ﺖﺳا توﺎ .

ﻲﻣ ﺶﻴﭘ ﻪﻛ داد نﺎﺸﻧ ناﻮﺗ ﻲﻨﻴﺑ

ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ

مﺎﮔ رد ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ما

ﺰﻴﻧ ﺖﺳا ﺮﻳز ترﻮﺻ ﻪﺑ

1 1

1 1 (2)

ﻛ نآ رد ﻪ 1⁄

ﻪﺑ ﺖﺒﺴﻧ ﻦﻴﺑﻮﻛاژ

و ﻞﺒﻗ مﺎﮔ رد تﺎﺑر ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ

1⁄ ,

ﺖﺳا ﺖﻛﺮﺣ ﺰﻳﻮﻧ رادﺮﺑ ﻪﺑ ﺖﺒﺴﻧ ﻦﻴﺑﻮﻛاژ 1 .

ﻦﻴﻤﺨﺗ

ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ

،ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ 1

ﻳراﻮﻛ ﻞﺑﺎﻘﺘﻣ ﺲﻧﺎ

ﻲﮔﮋﻳو و تﺎﺑر ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻦﻴﺑ

1 1 ،ﺎﻫ

ﺖﻳﺎﻬﻧرد و ﻦﻴﻤﺨﺗ 1

ﻲﮔﮋﻳو ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﺎﻫ

مﺎﮔ ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ ﻲﮕﻤﻫ ﻪﻛ ﺖﺳا ﻲﻣ 1

ﺷﺎﺑ ﻨ ﺪ .

ﺶﻴﭘ زا هدﺎﻔﺘـﺳا ﺎـﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ و هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻲﻨﻴﺑ

تﻻدﺎﻌﻣ ﺷاد ﺖﺳدرد ﺎﺑ:EKF

ﺶﻴﭘ ﻦﺘ ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻲﻨﻴﺑ X k

ﻲﻣ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ و ﺶﻴـﭘ ناﻮﺗ

ﺎـﻳآ ﻪـﻛ دﺮـﻛ ﻲـﻨﻴﺑ

ﻲﮔﮋﻳو ﻲﻣ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﺮﺿﺎﺣ مﺎﮔ ردf ﺖـﺒﺜﻣ ترﻮﺻ رد و ﻪﻧ ﺎﻳ دﻮﺷ

،باﻮـﺟ ندﻮﺑ ﺶﻴـﭘ ،z k

ﻞـﺑﺎﻗ ﻪـﻃﻮﺑﺮﻣ هﺪﻫﺎـﺸﻣ رادﺮـﺑ ﻲـﻨﻴﺑ

ﺖﺳا ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ .

ﺶﻴﭘ رادﺮﺑ ﻖﻳﺮﻃ ﻦﻳﺪﺑ تاﺪﻫﺎـﺸﻣ ﻲـﻨﻴﺑ

زاZ k

نداد راﺮﻗ ﻢﻫ رﺎﻨﻛ ﺶﻴﭘ

ﻚﺗ ﻲﻨﻴﺑ ﺶﻴـﭘ رادﺮﺑ تاﺪﻫﺎﺸﻣ ﻚﺗ ﻲـﻨﻴﺑ

ترﻮـﺻ ﻪﺑ هﺪﻫﺎﺸﻣ Z k z k ^T, z k ^T, , z k ^{T T}

ﻲﻣ ﺖﺳﺪﺑ ﺪﻳآ

. ﺮـﻫ رد ﺰـﻴﻧ تﺎﺑر يور هﺪﺷ ﺐﺼﻧ ﺮﮕﺴﺣ ﻲﻓﺮﻃ زا

ﻲﮔﮋﻳو مﺎﮔ هﺪﻫﺎـﺸﻣ ﺪـﻧراد راﺮـﻗ نآ ﺪـﻳد هزﻮـﺣ رد ﻪـﻛ ار ﻲﻳﺎـﻫ

ﻲـــــــﻣ ﺮـــــــﺑ و ﺪـــــــﻨﻛ ﻲـــــــﻌﻗاو تاﺪﻫﺎـــــــﺸﻣ راد

Z k z k ^T, z k ^T, , z k^{T T} ﻲــﻣ ﺖــﺳﺪﺑ ار

ﺪــﻫد .

زا هدﺎﻔﺘـﺳا ﺎـﺑ ﻦﻴـﻤﺨﺗ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ ياﺮﺑ مزﻻ تﺎﻋﻼﻃا ﻲﻣﺎﻤﺗ نﻮﻨﻛا ،ﺖـﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ ياﺮﺑ و ﺖﺳا هدﺎﻣآEKF و ،X k

،شﺮﻇﺎﻨﺘﻣ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﻢﻳراد ،P k

:

) 3 (

ﻲﮔﮋﻳو ندوﺰﻓا ﺲﻳﺮﺗﺎﻣ ﺪﻳﺪﺠﺗ و ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻪﺑ ﺪﻳﺪﺟ يﺎﻫ

ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ :

ﻲﮔﮋﻳو يداﺪﻌﺗ ﺖﺳا ﻦﻜﻤﻣ مﺎﮔ ﺮﻫ رد ﻪﺘﺷاد دﻮﺟو

ا ياﺮﺑ ﻪﻛ ﺪﻨﺷﺎﺑ ﻲﻣ هﺪﻫﺎﺸﻣ رﺎﺑ ﻦﻴﻟو

ﺪﻧﻮﺷ . ﻦﻴﻤﺨﺗ ﻪﻜﻨﻳا زا ﺪﻌﺑ

و ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﺪﺷ مﺎﺠﻧا ﺮﺿﺎﺣ مﺎﮔ رد نآ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ

ﻲﮔﮋﻳو ﻦﻳا ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ ﻢﺘﺴﻴﺳ ﻲﻧﻮﻨﻛ ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻪﺑ ﻲﺘﺴﻳﺎﺑ ﺎﻫ

هداد ﺖﻛﺮﺷ ﻦﻴﻤﺨﺗ ﺪﻨﻳاﺮﻓ رد ﺪﻌﺑ مﺎﮔ رد ﺎﺗ دﻮﺷ ﻪﻓﺎﺿا ﺪﻧﻮﺷ

.

شﺮﺘﺴﮔ يﻮﺤﻧ ﻪﺑ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﺲﻳﺮﺗﺎﻣ ﻲﺘﺴﻳﺎﺑ ﻦﻴﻨﭽﻤﻫ ﺎﺗ ﺪﺑﺎﻳ

ﻲﮔﮋﻳو ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ ﺖﻴﻌﻄﻗ مﺪﻋ تﺎﻋﻼﻃا

ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛو ﺪﻳﺪﺟ يﺎﻫ

ظﺎﺤﻟ نآ رد تﺎﺑر ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﺎﺑ ﺎﻬﻧآ ﻞﺑﺎﻘﺘﻣ دﻮﺷ

. ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﺮﮔا

مﺎﮔ رد تﺎﺑر ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ ﺎﺑ ار ما

،ﻢﻴﻫد نﺎﺸﻧP k

ﺶﺨﺑ ﺮﻳز ﻪﺑ ﺲﻳﺮﺗﺎﻣ ﻦﻳا ﺖﺳا ﻢﻴﺴﻘﺗ ﻞﺑﺎﻗ ﺮﻳز يﺎﻫ

:

) 4 ( ﺲﻳﻮﻧﺮﻳز ﻲﮔﮋﻳو ﻦﻴﺑ ﻪﻛ هﺪﺷ هدروآ ﺖﻬﺟ ﻦﻳا زاpre

زا ﻪﻛ ﻲﻳﺎﻫ

هدﻮﺑ دﻮﺟﻮﻣ ﻪﺸﻘﻧ رد ﻞﺒﻗ f ﺪﻧا

ﺎﺣ مﺎﮔ رد ﻪﻛ ﻲﻳﺎﻬﻧآ و ياﺮﺑ ﺮﺿ

ﻲﻣ هﺪﻳد رﺎﺑ ﻦﻴﻟوا f ﺪﻧﻮﺷ

دﻮﺷ دﺎﺠﻳا ﺰﻴﻤﺗ .

ﻪﻛ ﺪﻴﻨﻛ ضﺮﻓ

ﺖﻬﺟ ﺮﮕﺴﺣ ﻚﻳ -

مﺎﮔ رد و هﺪﺷ ﺐﺼﻧ تﺎﺑر يور ﻪﻠﺻﺎﻓ ﻚﻳ ما

ﻲﮔﮋﻳو ﻲﻣ هﺪﻫﺎﺸﻣ رﺎﺑ ﻦﻴﻟوا ياﺮﺑ ﻮﺷ

د . ﻦﺘﺷاد ﺖﺳد رد ﺎﺑ

ﻲﻣ تﺎﺑر ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ ناﻮﺗ

هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ ﺲﻜﻋ ﻖﻳﺮﻃ زا

ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ هﺪﻫﺎﺸﻣ هزﺎﺗ ﻲﮔﮋﻳو

رد نآ نﺎﻜﻣ ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ ﻪﻛ ار هﺪﺷ

دﺮﻛ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ ،ﺖﺳا ﻊﺟﺮﻣ تﺎﺼﺘﺤﻣ .

ﺪﻳﺪﺟ ﻲﮔﮋﻳو ندﺮﻛ ﻪﻓﺎﺿا ﺎﺑ

ﺮﻴﻴﻐﺗ ﺰﻴﻧ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﺲﻳﺮﺗﺎﻣ ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻪﺑ ﺮﻳز ترﻮﺻ ﻪﺑ

ﻲﻣ شﺮﺘﺴﮔ ﺪﺑﺎﻳ

.

) 05 (

ﻢﻳراد ﻻﺎﺑ ﺲﻳﺮﺗﺎﻣ رد .

) 6 (

نآ رد ﻪﻛ , ,

و ⁄ ﺐﻴﺗﺮﺗ ﻪﺑ ⁄

ﻦﻴﺑﻮﻛاژ تﺎﺑر ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻪﺑ ﺖﺒﺴﻧ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ سﻮﻜﻌﻣ يﺎﻫ

و و ﺖﺳا ﺪﻫﺎﺸﻣ ﺰﻳﻮﻧ ﺖﺳا هﺪﻫﺎﺸﻣ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﺲﻳﺮﺗﺎﻣ ﺰﻴﻧ

.

1 - 2 - شور يدﺎﻬﻨﺸﻴﭘ ياﺮﺑ

دﻮﺒﻬﺑ يرﺎﮔزﺎﺳ ﺶﻫﺎﻛو

تﺎﺒﺳﺎﺤﻣ تﺎﺑر يور ﺮﺑ هﺪﺷ ﺐﺼﻧ ﺮﮕﺴﺣ ﻪﻛ ﺪﻴﻨﻛ ضﺮﻓ ﺮﮕـﺴﺣ ﻚـﻳ

ﺖﻬﺟ - ﺖـﻬﺟ ،هﺪﻫﺎـﺸﻣ ﻪﻄﻘﻧ ﺮﻫ ياﺮﺑ ﻪﻛ ﺎﻨﻌﻣ ﻦﻳﺪﺑ ﺖﺳا ﻪﻠﺻﺎﻓ

و يﺮﻴﮔ ﻲﻣ رﺎﻴﺘﺧا رد ار ﺮﮕﺴﺣ ﻪﺑ ﺖﺒﺴﻧ نآ ﻪﻠﺻﺎﻓ دراﺬـﮔ

. شور

ﺑ يدﺎﻬﻨﺸﻴﭘ

ﻲـﻣ نﺎـﻴ ﻪـﻛ دراد ﻪﺒـﺳﺎﺤﻣ ﻪـﺑ طﻮـﺑﺮﻣ تﺎـﻴﻠﻤﻋ رد

ﺶﻴﭘ

ﺖـﻬﺟ ﺮﮕـﺴﺣ لﺪﻣ زا ﺎﻬﻧآ ﻦﻴﺑﻮﻛاژ و تاﺪﻫﺎﺸﻣ ﻲﻨﻴﺑ -

ﺎـﻬﻨﺗ

دﻮﺷ هدﺎﻔﺘﺳا .

ا ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ ﻪﻠﺣﺮﻣ رد ﺎﻣا ﻲﮔﮋﻳو ندوﺰﻓ

زا ﺪﻳﺪﺟ يﺎﻫ

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ سﻮﻜﻌﻣ نﺎﻤﻫ -

دﻮﺷ هدﺎﻔﺘﺳا ﻪﻠﺻﺎﻓ .

هداد نﺎـﺸﻧ ﻪـﻛ رﻮـﻃ نﺎﻤﻫ ﻪـﻟدﺎﻌﻣ زا هدﺎﻔﺘـﺳا ﺪـﺷ ﺪـﻫاﻮﺧ

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ -

ﺑ ﺎﻬﻨﺗ ﻋﺎ ﻲﻣ ﺚ دﻮـﺒﻬﺑ ﻦﻴـﻤﺨﺗ يرﺎﮔزﺎـﺳ ﻪـﻛ دﻮﺷ

ﺪﻨﻛ اﺪﻴﭘ . لﺎﺣ ﻦﻴﻋ رد تاﺪﻫﺎـﺸﻣ رادﺮﺑ ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ تﺎﺒﺳﺎﺤﻣ مﺎﻤﺗ

ــﺼﻧ هﺪﻫﺎــﺸﻣ ﻪــﻟدﺎﻌﻣ ﻦﻴﺑﻮــﻛاژ و ﻲــﻣ ﻒ

ﺎــﺻﻮﺼﺨﻣ و ددﺮــﮔ

سﻮﻜﻌﻣ ﻢﺘﻳرﻮـﮕﻟا ﻪـﺑ طﻮﺑﺮﻣ يﺮﻴﮔ هدﺎـﺳEKF

دﻮـﺑ ﺪـﻫاﻮﺧ ﺮـﺗ .

مﺎـﺠﻧا ﺖـﻗد ﺎﺑ ﺪﻳﺎﺑ ﺪﻳﺪﺟ ﻲﮔﮋﻳو ندوﺰﻓا ﻪﻛ ﺎﺠﻧآ زا ﺮﮕﻳد فﺮﻃزا

ﺖـﻬﺟ هﺪﻫﺎـﺸﻣ ﻪـﻟدﺎﻌﻣ سﻮﻜﻌﻣ نﺎﻤﻫ زا ﺎﺠﻨﻳا رد دﺮﻴﮔ -

ﻪﻠـﺻﺎﻓ

ﻨﻫ ﻲـﮔﮋﻳو نﺎﻜﻣ ﺖﻗد ﺎﺗ ﺖﺳا هﺪﺷ هدﺎﻔﺘﺳا ـﮕ

ﺎ ﻣ رادﺮـﺑ ﻪـﺑ ﻪـﻛ ﻲ

ﻲﻣ هدوﺰﻓا ﻢﺘﺴﻴﺳ ﺖﻟﺎﺣ ﺪﺷﺎﺑ ﻪﻨﻜﻤﻣ راﺪﻘﻣ ﻦﻳﺮﺘﺸﻴﺑ دﻮﺷ

.

2 - ﻲﺳرﺮﺑ يرﺎﮔزﺎﺳﺎﻧ ﺮﮕﻨﻴﻤﺨﺗ

يرﺎﮔزﺎﺳﺎﻧ ﻒﻳﺮﻌﺗ :

ﻴﻤﺨﺗ ﻦ ﺮﻴﻐﺘﻣ زا ﻲﻌﻗاو راﺪﻘﻣ ﺎﺑ

و

ﻲﻌﻗاو ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ

،

ار ﺮﻳز طﺮﺷ ود ﻪﻛ ﻲﺗرﻮﺻ رد ﺖﺳا رﺎﮔزﺎﺳ

دزﺎﺳ هدرواﺮﺑ .

0

) 07 ( يرﺎﮔزﺎﺳﺎﻧ يرﻮﺌﺗ ﻲﺳرﺮﺑ رد ﻪﻠﺌﺴﻣ رد

EKF-SLAM ﻻﻮﻤﻌﻣ

ﻲﻣ ﺮﻈﻧ رد ار ﻲﺘﻟﺎﺣ رد ﻲـﮔﮋﻳو ﻚﻳ و ﺖﺳا ﻦﻛﺎﺳ تﺎﺑر ﻪﻛ ﺪﻧﺮﻴﮔ

دراد راﺮﻗ نآ ﺪﻳد هزﻮﺣ .

هﺪـﻣآ ﺮـﻳز رد ﻪـﻛ صﺎـﺧ ﻂﻳاﺮـﺷ ﺖﺤﺗ

ﻲﻣ رﺎﻈﺘﻧا رد ،ﺪـﻨﻜﻧ ﺮـﻴﻴﻐﺗ تﺎﺑر ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﺖﻴﻌﻄﻗ مﺪﻋ ﻪﻛ دور

ﻏ ﺖﺳا هدﺮﻛ ﻞﻤﻋ رﺎﮔزﺎﺳﺎﻧ ترﻮﺻ ﻪﺑ ﺮﺘﻠﻴﻓ ترﻮﺻ ﻦﻳا ﺮﻴ .

ﺖﻬﺟ رﻮﺴﻨﺳ ﻚﻳ ﺎﺑ ﻦﻛﺎﺳ تﺎﺑر ﻚﻳ -

يور هﺪﺷ ﺐﺼﻧ ﻪﻠﺻﺎﻓ

رد ﻲﮔﮋﻳو ﻚﻳ ﻂﻘﻓ ﻪﻛ ﺖﺳا ﻲﻄﻴﺤﻣ رد تﺎﺑر ﺪﻳﺮﻴﮕﺑ ﺮﻈﻧ رد نآ دوﺪﺤﻣ ﺲﻧﺎﻳرﻮﻛ ﻚﻳ ﺎﺑ ار نآ و دراد راﺮﻗ نآ ﺮﮕﺴﺣ ﺪﻳد هزﻮﺣ n

ﻲﻣ هﺪﻫﺎﺸﻣ رﺎﺑ ﺪﻨﻛ

. نآ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ و تﺎﺑر ﻪﻴﻟوا نﺎﻜﻣ يراﺪﻘﻣ ﻪﻛ

ﻲﻣ مﻮﻠﻌﻣ ﺖﺳا دوﺪﺤﻣ ﺪﺷﺎﺑ

. ﺮﻈﻧ رد ﺮﻔﺻ ﺪﻨﻳاﺮﻓ ﻪﻟدﺎﻌﻣ ﺰﻳﻮﻧ

ﻲﻣ ﻪﺘﻓﺮﮔ دﻮﺷ . تﺎﺒﺛا ﻖﺒﻃ 2]

[ ﻲﻣ رﺎﻈﺘﻧا ﺎﺑ دور ﺎﺸﻣn ﻫ ﻲﮔﮋﻳو هﺪ

رد يﺮﻴﻴﻐﺗ ﭻﻴﻫ ددﺮﮕﻧ دﺎﺠﻳا تﺎﺑر ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﺖﻴﻌﻄﻗ مﺪﻋ

.

،هﺪﻫﺎﺸﻣ ﺰﻳﻮﻧ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﺲﻳﺮﺗﺎﻣ ﻪﻛ ﻲﺗرﻮﺻ رد و

،تﺎﺑر ﻪﻴﻟوا ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ و ﺪﺷﺎﺑ

ﻢﻴﺷﺎﺑ ﻪﺘﺷاد :

0 0

0 0

0 0 (8)

ﺲﻳﺮﺗﺎﻣ ﺪﻫاﻮﺧ تﺎﺑر نﺎﻜﻣ ﻪﻴﻟوا تﺎﻋﻼﻃا ﺲﻳﺮﺗﺎﻣ P

دﻮﺑ . ضﺮﻓ ﻪﺑ ﻪﺟﻮﺗ ﺎﺑ و تﺎﻋﻼﻃا ﺮﺘﻠﻴﻓ ﻢﺘﻳرﻮﮕﻟا ﻖﺒﻃ ﺮﺑ رد يﺎﻫ

تﺎﻋﻼﻃا ﺲﻳﺮﺗﺎﻣ ،ﻲﮔﮋﻳو و تﺎﺑر ياﺮﺑ ﻻﺎﺑ رد هﺪﺷ ﻪﺘﻓﺮﮔ ﺮﻈﻧ ﺪﻌﺑ

زا ،ﻲﮔﮋﻳو هﺪﻫﺎﺸﻣ رﺎﺑ ﻲﻣ رد ﺮﻳز ترﻮﺻ ﻪﺑ ،

ﺪﻳآ :

) 9 ( نآ رد ﻪﻛ مﺎﮔ رد هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ ﻦﻴﺑﻮﻛاژ ،

و ﺖﺳا ما

ﻲﻣ ﺮﮕﺴﺣ زا ﻚﻳ ﺮﻫ ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ ﺪﻧاﻮﺗ ﺖﻬﺟ يﺎﻫ

- ﺖﻬﺟو ﻪﻠﺻﺎﻓ -

ﺎﻬﻨﺗ

ﻞﻜﺷ 1 : ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا ﻪﻛ ﻲﺘﻟﺎﺣ ياﺮﺑ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ يرﺎﮔزﺎﺳ ﻪﺸﻘﻧ

ﻲﻣ هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﻬﻨﺗ دﻮﺷ

ﺎﺑ ﺪﺷ . ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ ﻪﻛ ﻲﺗرﻮﺻ رد -

ﻪﻠﺻﺎﻓ راﺮﻗ ﺮﻈﻧ ﺪﻣ

ﻲﻣ ﻻﺎﺑ ﻪﻟدﺎﻌﻣ ﻪﺑ ﻪﺟﻮﺗ ﺎﺑ ،دﺮﻴﮔ ﺎﺑ ﻪﻛ داد نﺎﺸﻧ ناﻮﺗ

رﺎﺑ

ﻲﻗﺎﺑ هدرﻮﺨﻧ ﺖﺳد تﺎﺑر نﺎﻜﻣ ﺖﻴﻌﻄﻗ مﺪﻋ ،ﻲﮔﮋﻳو ﻚﻳ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻲﻣ ﺖﻬﺟ ﺖﻴﻌﻄﻗ مﺪﻋ ﺎﻬﻨﺗ و ﺪﻧﺎﻣ ﺐﻳﺮﺿ ﻚﻳ رد تﺎﺑر يﺮﻴﮔ

،

ﻲﻣ بﺮﺿ ﺖﺳا ﺮﻳز ترﻮﺻ ﻪﺑ نآ ﻲﻠﻛ مﺮﻓ ﻪﻛ ددﺮﮔ :

) 10 ( ﺐﻳاﺮﺿ , , , ,

و ﺪﻨﺘﺴﻫ ﺖﺒﺜﻣ ﻲﮕﻤﻫ و

ﺐﻴﺗﺮﺘﺑ

ﺪﻨﺘﺴﻫ ﺖﻬﺟ و ﻪﻠﺻﺎﻓ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﺰﻳﻮﻧ ﺲﻧﺎﻳراو .

ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا ﻪﻛ ﻲﻧﺎﻣز

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ -

ﺮﻳز ترﻮﺻ ﻪﺑ ﻪﻃﻮﺑﺮﻣ ﺐﻳﺮﺿ دﻮﺷ هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﻬﻨﺗ

ﺪﻣآ ﺪﻫاﻮﺧرد .

) 11 ( ﺐﻳاﺮﺿ يدﺪﻋ ﺮﻳدﺎﻘﻣ , , , , , ,

داﺪﻌﺗ ﻪﻜﻨﻳا ﻪﺑ ﻪﺘﺴﺑ

ﻲﻣ ﺮﻴﻴﻐﺗ ﺪﺷﺎﺑ رﺎﺑ ﺪﻨﭼ هﺪﻫﺎﺸﻣ تﺎﻌﻓد ﺖﺷاد ﺮﻈﻧ رد ﺪﻳﺎﺑ و ﺪﻨﻛ

ﻐﺘﻣ زا ﻪﻃﻮﺑﺮﻣ ﺐﻳاﺮﺿ ﻪﻜﻨﻳا ﻪﺑ ﻪﺟﻮﺗ ﺎﺑ ﻪﻛ ﻴ

ﺮﺛﺎﺘﻣ ﻲﻓدﺎﺼﺗ يﺎﻫﺮ

ﻲﻣ ﻲﻤﻧ ،ﺪﻧﻮﺷ ﺤﺑ ﺎﻬﻧآ درﻮﻣ رد ﻲﻠﻴﻠﺤﺗ ترﻮﺻ ﻪﺑ ناﻮﺗ

دﺮﻛ ﺚ . ﺎﻣا

ﺎﻬﻧآ ﻲﺳرﺮﺑ ياﺮﺑ ﻲﻣ

ناﻮﺗ ﻪﻴﺒﺷ زا دﻮﻤﻧ هدﺎﻔﺘﺳا يزﺎﺳ .

ﻦﻳا ياﺮﺑ

σ 5 σ 0.1 رﺎﻛ 1 و

ﻪﺘﻓﺮﮔ ﺮﻈﻧ رد

ﺪﺷ .) ﺪﻨﻧﺎﻤﻫ ([3]

ﺲﭙﺳ عﺎﻌﺷ ﻪﺑ تﺎﺑر فاﺮﻃا يﺎﻀﻓ 50

ﺎﺑ ﺮﺘﻣ

ﺖﻗد 0.5 راﺪﻘﻣ و ﺪﺷ يﺪﻨﺑ ﻪﻜﺒﺷ ﺮﺘﻣ يازا ﻪﺑ

ياﺮﺑ 10

مﺎﻤﺗ ﻪﻜﺒﺷ طﺎﻘﻧ ﺪﺷ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ

. ﻞﻜﺷ رد ﺞﻳﺎﺘﻧ يﺎﻫ

) 2 و 1 ( هﺪﻣآ

ﺖﺳا رادﻮﻤﻧ ﻲﮕﻧر يﺎﻫ يرﺎﮔزﺎﺳ ﻪﺸﻘﻧ ار ﻪﻃﻮﺑﺮﻣ

ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ

ﻲﻣ ﻢﻴﻣﺎﻧ تﺎﻋﻼﻃا زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ اﺮﻳز ﻲﻣ نآ

ناﺰﻴﻣ درﻮﻣ رد ناﻮﺗ

دﻮﻤﻧ ﻖﻴﻘﺤﺗ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﻦﻴﻤﺨﺗ يرﺎﮔزﺎﺳﺎﻧ .

رد ﻪﻛ رﻮﻃ نﺎﻤﻫ

ﻞﻜﺷ ﻲﻣ هﺪﻳد ﺎﻫ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا ﻪﻛ ﻲﺗرﻮﺻ رد دﻮﺷ

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ -

ﺎﻬﻨﺗ

دﻮﺷ هدﺎﻔﺘﺳا ،

ﻓ يازا ﻪﺑ گرﺰﺑ يﺎﻀ ﺐﻳﺮﺿ تﺎﺑر فاﺮﻃا زا يﺮﺗ

ﻲﻣ و ﺖﺳا ﻚﻳ ﺮﺑاﺮﺑ هدﺎﻔﺘﺳا يرﻮﺌﺗ ﺪﻳد زا ﻪﻛ ﺖﻓﺮﮔ ﻪﺠﻴﺘﻧ ناﻮﺗ

ﻞﻜﺷ 2 : ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا ﻪﻛ ﻲﺘﻟﺎﺣ ياﺮﺑ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ يرﺎﮔزﺎﺳ ﻪﺸﻘﻧ

ﻲﻣ هدﺎﻔﺘﺳا ﻪﻠﺻﺎﻓ

.دﻮﺷ

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا -

ﻦﻴﻤﺨﺗ ﻪﺑ ﺮﺠﻨﻣ ﺎﻬﻨﺗ يﺮﺗرﺎﮔزﺎﺳ يﺎﻫ

زا

ﻦﻴﻤﺨﺗ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﺪﻳد ﻲﻣ

دﻮﺷ . ﺪﻳد ﻪﻛ ﺖﺷاد ﻪﺟﻮﺗ ﺪﻳﺎﺑ ﺎﻣا

ﻘﻓ يرﻮﺌﺗ ﺶﻴﭘ ﻂ ﻲﻣ ﻲﻨﻴﺑ ﻛ ﺎﻳآ ﻪﻛ ﺪﻨﻛ ﻚﻳ رد ﻦﻴﻤﺨﺗ ﺲﻧﺎﻳراﻮ

صﺎﺧ يﻮﻳرﺎﻨﺳ

ﻪﻧ ﺎﻳ ﺖﺳا ﺮﺑاﺮﺑ ﻲﻌﻗاو ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﺎﺑ .

درﻮﻣ رد ﺎﻣا

يﺰﻴﭼ ﻪﻧ ﺎﻳ ﺖﺳا ﺮﻔﺻ نآ ﻲﺿﺎﻳر ﺪﻴﻣا ﻪﻜﻨﻳا و ﻦﻴﻤﺨﺗ يﺎﻄﺧ ﻲﻤﻧ نﺎﻴﺑ ﺪﻨﻛ . شور ﻲﻳارﺎﻛ ﻲﺘﺴﻳﺎﺑ ﻞﻴﻟد ﻦﻴﻤﻫ ﻪﺑ ﮓﻨﻳﺮﺘﻠﻴﻓ يﺎﻫ

ﺰﻴﻧ ﺖﺳا ﺖﻛﺮﺣ ﺖﻟﺎﺣ رد ﻮﻳرﺎﻨﺳ ﻚﻳ رد تﺎﺑر ﻪﻛ ﻲﻣﺎﮕﻨﻫ ار ﺑ درﻮﻣ داد راﺮﻗ ﻲﺳرﺮ .

ﺎﺗ ﻦﻳاﺮﺑﺎﻨﺑ ﺎﺠﻨﻳا

ﻲﻨﺘﺒﻣ شور ﻪﻛ هﺪﺷ نﺎﻴﺑ

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ ﺮﺑ -

ﻪﻟدﺎﻌﻣ ﺮﺑ ﻲﻨﺘﺒﻣ شور ﻪﺑ ﺖﺒﺴﻧ ﺎﻬﻨﺗ

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ -

ﻬﺑ ار يرﺎﮔزﺎﺳ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ طﺮﺷ ﻪﻠﺻﺎﻓ هدروآﺮﺑ ﺮﺘ

ﻲﻣ ﺪﻨﻛ ﻲﻠﻤﻋ ﻲﺳرﺮﺑ :

رد ﻦﻴـﻤﺨﺗ يرﺎﮔزﺎـﺳ ﻪﻜﻨﻳا ياﺮﺑ و ﻞﻤﻋ رد

ﻪﻴﺒﺷ زا دﻮﺷ ﻲﺳرﺮﺑ تﺎﺑر ﺖﻛﺮﺣ ﻦﻴﺣ

ﻲـﻣ هدﺎﻔﺘـﺳا يزﺎﺳ دﻮـﺷ

.

ﺖﺴﺗ ﻪﻛNEES رﺎﻛ ﻦﻳا ياﺮﺑ لﻮﻤﻌﻣ شور ﺮـﻳز ﻞـﺣاﺮﻣ زا ﺖﺳا

ﻲﻣ ﻞﻴﻜﺸﺗ [12]ددﺮﮔ

. ﻪـﺑ ﻂﻴـﺤﻣ رد تﺎـﺑر ﺖﻛﺮﺣ يﻮﻳرﺎﻨﺳ ﻚﻳ

داﺪــﻌﺗ ﻪﻴﺒــﺷ ﻪــﺒﺗﺮﻣ

ﻲــﻣ يزﺎــﺳ مﺎــﮔ ﺮــﻫ رد و دﻮــﺷ

ﺮــﻫ زا

ﻪﻴﺒﺷ يزﺎﺳ ،تﺎﺑر ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ ﺞﻳﺎﺘﻧ ، ﺲﻧﺎـﻳراﻮﻛ ،

،ﻦﻴــﻤﺨﺗ ،تﺎــﺑر ﺖــﻟﺎﺣ رادﺮــﺑ ﻲــﻌﻗاو راﺪــﻘﻣ و ،

،

ﺤﻣ راﺪﻘﻣ نآ يور زا و ﻪﺒﺳﺎ ،

ﺮـﻳز ترﻮـﺻ ﻪﺑ

ﻲﻣ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ ددﺮﮔ

:

) 12

( ﻲﻣ لﺎﻤﺘﺣا يرﻮﺌﺗ زا ﻪﻛ ﻢﻴﻧاد

ﻊﻳزﻮﺗ زا ﺎﺑ

3 ﻪﺟرد

ﻴﭘ يدازآ ﻲﻣ يوﺮ ﺪﻨﻛ . رادﺮﺑ ﻚﻳ تﺎﺑر ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻪﻛ نﻮﭼ 1

× 3

ﺖﺳا . ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ زا ﺪﻌﺑ

ﻦﻴﮕﻧﺎﻴﻣ ﺪﻌﺑ ﻪﻠﺣﺮﻣ رد

, 1, , ﻲﻣ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ ﺎﻫ

ﺮﻴﻐﺘﻣ رد و دﻮﺷ هﺮﻴﺧذε k

ﻲﻣ ددﺮﮔ . ﺮﮕﻳد ﺮﻴﻐﺘﻣ ﻦﻳا لﺎﻤﺘﺣا ﻊﻳزﻮﺗ ﻪﻛ ﺖﺷاد ﻪﺟﻮﺗ ﺪﻳﺎﺑ

نآ ﻊﻳزﻮﺗ ﻞﻤﻋ رد ﻲﻟو ﺖﺴﻴﻧ ﺑ ار

ﻊﻳزﻮﺗ ﻚﻳ ﺎ ﺐﻳﺮﻘﺗ ﺮﮕﻳد

ﻲﻣ ﺪﻨﻧز . ﻲﻓدﺎﺼﺗ ﺮﻴﻐﺘﻣ لﺎﻤﺘﺣا ﻊﻳزﻮﺗ ﻊﺑﺎﺗ ﺐﻳﺮﻘﺗ ﺎﺑ ار ε k

ﻲﻣ ﺮﻈﻧ رد نآ رد ﻪﻛ ﻢﻳﺮﻴﮔ

3 و ﺖﺳا .

Bearing Only Observation Model

50 100 150 200

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Bearing-Range Observation Model

50 100 150 200

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

ﻞﻜﺷ 3 : ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ يﺎﻄﺧ )

ﻲﺑآ ( نآ ﺖﻴﻌﻄﻗ مﺪﻋ ناﺰﻴﻣ و )

ﺰﻣﺮﻗ (

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا ﻪﻛ ﻲﻧﺎﻣز -

ﺪﺷﺎﺑ هﺪﺷ هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﻬﻨﺗ .

.

ﻞﻜﺷ 4 : ﺖﻟﺎﺣ رادﺮﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ يﺎﻄﺧ )

ﻲﺑآ ( نآ ﺖﻴﻌﻄﻗ مﺪﻋ ناﺰﻴﻣ و )

ﺰﻣﺮﻗ (

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا ﻪﻛ ﻲﻧﺎﻣز -

ﺪﺷﺎﺑ هﺪﺷ هدﺎﻔﺘﺳا ﻪﻠﺻﺎﻓ .

زا هﺪﻣآ ﺖﺳﺪﺑ ﻦﻤﻴﺨﺗ ندﻮﺑ رﺎﮔزﺎﺳ

ﺖﺤﺻ ﻲﺳرﺮﺑ لدﺎﻌﻣ

ﺖﺳا ﺮﻳز ضﺮﻓ نﻮﻣزآ :

, | 1 (13)

نآ رد ﻪﻛ و ﺖﺳا ﺮﺘﻠﻴﻓ ندﻮﺑ رﺎﮔزﺎﺳ ضﺮﻓ

نﺎـﻨﻴﻤﻃا ﻪﺟرد

ﻻﻮﻤﻌﻣ ﻪﻛ ﺖﺳ نﻮﻣزآ 0.95

ﻲﻣ بﺎﺨﺘﻧا دﻮﺷ

. و زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ

ﻊﻳزﻮﺗ ﻊﺑﺎﺗ لوﺪﺟ و

ﻪﺑ ﻪﺟﻮﺗ ﺎﺑ ﻲﻣ ﻦﻴﻴﻌﺗ

ﺪﻧﻮـﺷ . ﻪـﭼ ﺮـﻫ

ﻪﻴﺒﺷ راﺮﻜﺗ اﺪﻌﺗ ﺳ

رﺎﺑ ﻪﻃﻮﺑﺮﻣ ﺪﻧﺎﺑ ،ﺪﺷﺎﺑ ﺮﺘﺸﻴﺑ يزﺎ ﻚﻳ

ﺮـﺗ و هدﻮـﺑ

ﻖﻴﻗد ترﻮﺻ ﻪﺑ يرﺎﮔزﺎﺳﺎﻧ ﻲﺳرﺮﺑ ﻲـﻣ مﺎﺠﻧا يﺮﺗ

دﺮـﻴﮔ . ﻢـﺳر ﺎـﺑ

زا ﺮﺗﻻﺎـﺑ نآ رادﻮـﻤﻧ ﻪـﻛ ﺎﺠﻛ ﺮﻫ ﻦـﻳا ﻪـﺑ ،دﺮـﻴﮕﺑ راﺮـﻗ

ﻪـﻛ ﺖﺳﺎﻨﻌﻣ :

) آ (

ﺖـﺳا ﻪـﺟﻮﺗ ﻞـﺑﺎﻗ سﺎـﻳﺎﺑ ياراد ﻦﻴـﻤﺨﺗ ) .

ب ( رﺎﻴﺴﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ ﻂﺳﻮﺗ هﺪﺷ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ ﺎﺑ ﻪﺴﻳﺎﻘﻣ رد ﺎﻫﺎﻄﺧ

گرﺰﺑ ﺪﻨﺘﺴﻫ ﺮﺗ . ) ج (

ﻚـﭼﻮﻛ رﺎﻴـﺴﺑ هﺪﺷ ﻪﺒﺳﺎﺤﻣ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ زاﺮـﺗ

ﺖﺳا نآ ﻲﻌﻗاو راﺪﻘﻣ .

ﻲﻣ حﻼﻄﺻا ﻪﺑ ﺖﻟﺎﺣ ﻦﻳا رد ﺮـﺘﻠﻴﻓ ﺪـﻨﻳﻮﮔ

شﻮﺧ ﻪﻧﺎﻨﻴﺑ هدﺮﻛ ﻞﻤﻋ

ﺖﺳا . ﻪﻟﺎﻘﻣ ﺐﻟﺎﻄﻣ يور زا

و ﺮﺿﺎﺣ 2] [ ﻲﻣ ﻪﻠﺌـﺴﻣ رد دﻮﺟﻮﻣ يرﺎﮔزﺎﺳﺎﻧ عﻮﻧ ﻪﻛ ﺪﻴﻤﻬﻓ ناﻮﺗ

EKF-SLAM ﺎﻣﻮﻤﻋ

ﺖﺳا عﻮﻧ ﻦﻳا زا .

3 - ﺎﺘﻧ ﺞﻳ ﻪﻴﺒﺷ يزﺎﺳ

ﻪﻴﺒﺷ ود ﺶﺨﺑ ﻦﻳا رد يﺮﮕﻳد و ﻦﻛﺎﺳ تﺎﺑر ياﺮﺑ ﻲﻜﻳ يزﺎﺳ

ﺖﺳا هﺪﺷ هدروآ كﺮﺤﺘﻣ تﺎﺑر ياﺮﺑ .

ﻪﻴﺒﺷ ﻦﻳا ﺞﻳﺎﺘﻧ يزﺎﺳ

ﺎﻫ

ﻲﻣ نﺎﺸﻧ ﻫد ﻨ ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﻪﻛ ﺪ -

ﻲﻣ ﺎﻬﻨﺗ ﺪﻧاﻮﺗ

لﺎﺣ ﻦﻴﻋ رد و ﺪﻫد ﺖﺳﺪﺑ يرﺎﮔزﺎﺳ ﺪﻳد زا يﺮﺘﻬﺑ ﺞﻳﺎﺘﻧ ﺪﺷﺎﺑ ﺮﺘﻤﻛ نآ ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ تﺎﺒﺳﺎﺤﻣ رد لﺎﺜﻣ ناﻮﻨﻋ ﻪﺑ

سﻮﻜﻌﻣ ﻲﻣ ﻒﺼﻧ تﺎﺒﺳﺎﺤﻣ ﻦﻤﻟﺎﻛ ﻦﻴﮔ ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ يﺮﻴﮔ و ددﺮﮔ

ﻲﮔﮋﻳو داﺪﻌﺗ ﻪﻛ ﻲﻧﺎﻣز ﺖﻳﺰﻣ ﻦﻳا ﺪﻫاﻮﺧ ﻪﺟﻮﺗ ﻞﺑﺎﻗ ﺪﺷﺎﺑ دﺎﻳز ﺎﻫ

دﻮﺑ 3 - 1 - ﻪﻴﺒﺷ يزﺎﺳ تﺎﺑر ﻦﻛﺎﺳ

ﻪﻴﺒﺷ ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ ﻂﻳاﺮﺷ يزﺎﺳ

ﺪـﻨﻧﺎﻤﻫ ﺎـﺗ هﺪـﺷ بﺎـﺨﺘﻧا[3]

ﺪﺷﺎﺑ دﻮﺟﻮﻣ ﻪﺴﻳﺎﻘﻣ نﺎﻜﻣا .

رد تﺎﺑر لﻮـﻃ مﺎﻤﺗ ﻪﻴﺒـﺷ

ﻪـﺑ يزﺎـﺳ

رد ﻦﻛﺎﺳ ترﻮﺻ ]

0،0 [ تﺎـﺑر ﺖـﻟﺎﺣ رادﺮـﺑ ﺲﻧﺎﻳراﻮﻛ و دراد راﺮﻗ

0.7 , 0.7 , 5 ﺖﻛﺮﺣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ ﺰﻳﻮﻧ و هدﻮﺑ

تﺎﺑر

ﻲـــﻣ ﻲﻫدراﺪـــﻘﻣ 0 دﻮـــﺷ

. رد ﻲـــﮔﮋﻳو ﻚـــﻳ تﺎـــﺼﺘﺨﻣ

] ٧٠.١،٩٧.٨٩ [

ﻪﺘﻓﺮﮔ راﺮﻗ رد تﺎﺑر و

500 ﻲﻟاﻮﺘﻣ مﺎﮔ ﻲﻟﺎﺣ رد

ﻪﺑ دﻮﺧ يﺎﺟ رد ﻪﻛ دراد راﺮﻗ ﻦﻛﺎﺳ ترﻮﺻ

هﺪﻫﺎﺸﻣ ار ﻲﮔﮋﻳو ﻦﻳا

ﻲﻣ ﺪﻨﻛ . هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ ﺰﻳﻮﻧ هﺪﻫﺎـﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺖﻟﺎﺣ رد

ﺖﻬﺟ - ﺎﻬﻨﺗ ﻲﻫد راﺪﻘﻣ

ﺪﺷ ه نآ رد ﻪﻛ ﺖﺳا 1°

هﺪﻫﺎــﺸﻣ ﻪــﻟدﺎﻌﻣ زا هدﺎﻔﺘــﺳا ﺖــﻟﺎﺣ ياﺮــﺑ و ﺖــﻬﺟ

- ﻪﻠــﺻﺎﻓ

0.5 , 1°

ﻳراﻮﻛ ناﻮﻨﻋ ﻪﺑ ﺮﻈﻧ ﺪﻣ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﺲﻧﺎ

هﺪﺷ ﻊﻗاو . نﺎﻤﻫ ﻞﻜـﺷ زا ﻪﻛ رﻮﻃ يﺎـﻫ

) 3 و 4 ( ﺎـﺑ ﺖـﺳا ﺺﺨـﺸﻣ

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ لﺪﻣ زا هدﺎﻔﺘﺳا -

ﺖـﻴﻌﻄﻗ مﺪﻋ ﻪﻜﻨﻳا ﺮﺑ هوﻼﻋ ﺎﻬﻨﺗ

ﺖﻬﺟ

ﻲـﻤﻧ ﺶﻫﺎـﻛ تﺎـﺑر يﺮﻴﮔ ﺖـﻴﻌﻗﻮﻣ ﻦﻴـﻤﺨﺗ يﺎـﻄﺧ ،ﺪـﺑﺎﻳ

ﻲﮔﮋﻳو ﻪﺑ ﺖﺒﺴﻧ نآ رد ﻢﻫ ﺎﻫ هﺪﻫﺎـﺸﻣ ﻪـﻟدﺎﻌﻣ ﻪـﺑ طﻮـﺑﺮﻣ ﺖﻟﺎﺣ

ﺖﻬﺟ - ﻢﻛ ﻪﻠﺻﺎﻓ ﺖﺳا ﺮﺗ . ﺪـﻳﺎﺑ لﺎﺣ ﻦـﻳا ﺎـﻳآ ﻪـﻛ ﻢﻴـﻨﻛ ﻲـﺳرﺮﺑ

ﻲﻣ ﺖﻛﺮﺣ تﺎﺑر ﻪﻛ ﻢﻫ ﻲﻧﺎﻣز ﺖﻴﺻﺎﺧ ﻲﻣ ﺎﺟﺮﺑﺎﭘ ﺪﻨﻛ

ﺪﻧﺎﻣ .

3 - 2 - يﻮﻳرﺎﻨﺳ تﺎﺑر

كﺮﺤﺘﻣ

ﻪﻴﺒﺷ ﻦﻳا رد ﻞﻜـﺷ ﻪـﺑ ﻲﻄﻴﺤﻣ رد تﺎﺑر يزﺎﺳ

) 5 ( لﺎـﺣ رد

ﺖﺳا ﺖﻛﺮﺣ رادﺮـﺑ ﻦﻴـﻤﺨﺗ ﻪﺒـﺳﺎﺤﻣ و تﺎـﺑر ﺖـﻛﺮﺣ يﻮﻳرﺎﻨـﺳ

0 100 200 300 400 500

-0.2 -0.1 0 0.1

0.2 ^{Error θv}

0 100 200 300 400 500

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1

1.5 ^{Error xv}

0 100 200 300 400 500

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1

1.5 ^{Error yv}

0 100 200 300 400 500

-2 -1 0 1

2 ^{Error mx}

0 100 200 300 400 500

-20 -10 0 10

20 ^{Error my}

0 100 200 300 400 500

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1

1.5 ^{Error xv}

0 100 200 300 400 500

-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1

1.5 ^{Error xv}

0 100 200 300 400 500

-0.2 -0.1 0 0.1

0.2 ^{Error θv}

0 100 200 300 400 500

-20 -10 0 10

20 ^{Error my}

0 100 200 300 400 500

-15 -10 -5 0 5 10

15 ^{Error mx}

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ لﺪﻣ ود زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ نآ ﺖﻟﺎﺣ -

و ﺎﻬﻨﺗ ﻪﻠﺻﺎﻓ ﺖﻬﺟ

ﻟوا ياﺮﺑ ﻲ 50 ﻲﻣود ياﺮﺑ و رﺎﺑ 42

ﺪﺷ اﺮﺟا ﻞﻘﺘﺴﻣ ترﻮﺻ ﻪﺑ رﺎﺑ .

ﺖﺴﺗ زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ،NEES

رادﻮﻤﻧ ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ يﺎﻫ ﺮـﻫ ياﺮـﺑ

ﻞﻜﺷ رد ﺖﻟﺎﺣ ود يﺎﻫ

) 6 و 7 ( نﺎﻤﻫ ﺖﺳا هﺪﻣآ هﺪﻫﺎـﺸﻣ ﻪـﻛ رﻮـﻃ

ﻲﻣ

ﺖـﻬﺟ هﺪﻫﺎـﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا هدﺎﻔﺘﺳا ،دﻮﺷ -

ﺖـﻟﺎﺣ ﻦـﻳا رد ﺎـﻬﻨﺗ

ﻲﻣ ﺚﻋﺎﺑ دﻮﺷ ﮔزﺎﺳ يﺮﺘﺸﻴﺑ هزﺎﺑ رد

ﺪﻨﻛ ﻞﻤﻋ رﺎ .

زا ﻊﻗاو رد

هزﺎﺑ 2500 ﻪـﻟدﺎﻌﻣ زا هدﺎﻔﺘـﺳا ﺖـﻟﺎﺣ ياﺮـﺑ ،تﺎـﺑر ﺖﻛﺮﺣ ﻲﻣﺎﮔ

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ -

رد ﺎﻬﻨﺗ 803 يرﺎﮔزﺎـﺳ طﺮـﺷ ،مﺎﮔ راﺮـﻗﺮﺑNEES

ﻲﻤﻧ و ددﺮﮔ هﺪﻫﺎـﺸﻣ ﻪـﻟدﺎﻌﻣ زا هدﺎﻔﺘـﺳا ﺖـﻟﺎﺣ ياﺮـﺑ راﺪﻘﻣ ﻦﻳا

ﺖﻬﺟ - ﻪﻠﺻﺎﻓ 1569 ﺖﺳا . ﻲﻣ ﺖﻛﺮﺣ تﺎﺑر ﻲﺘﻗو ﻦﻳاﺮﺑﺎﻨﺑ ﻢﻫ ﺪﻨﻛ

ﻦﻴﻤﺨﺗ يدﺎﻬﻨﺸﻴﭘ شور ﻲﻣ ﺖﺳﺪﺑ يﺮﺗرﺎﮔزﺎﺳ

ﺪﻫد .

4 - ﻪﺠﻴﺘﻧ يﺮﻴﮔ

ﻪﻠﺌــﺴﻣ رد ﻦﻴــﻤﺨﺗ يرﺎﮔزﺎــﺳ ﻪــﻟﺎﻘﻣ ﻦــﻳا زد EKF-SLAM

درﻮﻣ ﺖﻓﺮﮔ راﺮﻗ ﻲﺳرﺮﺑ و

درﻮـﻣ ﺮﮕﺴﺣ ﻲﺘﻗو ﻪﻛ ﺪﺷ هداد نﺎﺸﻧ

ﺖﻬﺟ عﻮﻧ زا تﺎﺑر يرور ﺮﺑ هدﺎﻔﺘﺳا -

ﻲﻣ ،ﺖﺳا ﻪﻠﺻﺎﻓ يﺎﺟ ﻪﺑ ناﻮﺗ

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا هدﺎﻔﺘﺳا -

ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا ﻪﻠﺻﺎﻓ -

ا ﺎﻬﻨﺗ ﺮﺑ هوﻼﻋ ترﻮﺻ ﻦﻳا رد ﻪﻛ ﺪﺷ هداد نﺎﺸﻧ و دﻮﻤﻧ هدﺎﻔﺘﺳ

-ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا ﻪﻛ ﻲﻧﺎﻣز رادﻮﻤﻧ :7ﻞﻜﺷ هﺪﺷ هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﻬﻨﺗ

ﺖﺳا . ضﺮﻓ نﻮﻣزآ زا ﻲﻘﻓا طﻮﻄﺧ ﻲﻣ ﺖﺳﺪﺑ ﺎﻫ

ﺪﻨﻳآ .

يﺮـﺘﻬﺑ يرﺎﮔزﺎـﺳ ياراد هﺪـﻣآ ﺖﺳﺪﺑ ﻦﻴﻤﺨﺗ ،تﺎﺒﺳﺎﺤﻣ ﺶﻫﺎﻛ دﻮﺑ ﺪﻫاﻮﺧ .

ﺟاﺮﻣ ﻊ

[1] Dissanayake, M. W. M. G., P. Newman, S. Clark,H. F. Durrant- Whyte and M. Csorba . A solution to the simultaneous localization and map building (SLAM) problem. IEEE Trans. on Robotics and Automation 17(3), 229–241, 2001

[2] S. Huang and G. Dissanayake. Convergence and consistency analysis for extended Kalman filter based SLAM. IEEE Transactions on Robotics, 23(5):1036-1049, Oct. 2007.

[3] S.J. Julier and J.K. Uhlmann. A counter example to the theory of simultaneous localization and map building. In IEEE International Conference on Robotics and Automation, pages 4238–4243, 2001.

[4] J.A. Castellanos, J. Neira, and J.D. Tardos., Limits to the consistency of EKF-based SLAM. In IFAC Symposium on Intelligent Autonomous Vehicles, 2004.

[5] T. Bailey, J. Nieto, J. Guivant, M. Stevens, and E. Nebot., Consistency of the EKF-SLAM algorithm. In IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2006.

[6] U. Frese, “A discussion of simultaneous localization and mapping,” Autonom. Robots, vol. 20, pp. 25–42, 2006.

[7] J.A. Castellanos, R. Martinez-Cantin, J. Tardos, and J. Neira.

Robocentric map joining: Improving the onsistency of EKF- SLAM. Robotics and Autonomous Systems, 55(1):21{29, January 2007.

[8] G.P. Huang, A.I. Mourikis, and S.I. Roumeliotis, "Analysis and Improvement of the Consistency of Extended Kalman Filter- based SLAM", In Proc. IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA'08), Pasadena, CA, May 19-23 2008, pp. 473-479

[9] G. Huang, A. Mourikis, and S. Roumeliotis, “Analysis and improvement of the consistency of extended Kalman filter based SLAM,” University of Minnesota, Minneapolis, MN, Tech. Rep., August 2007, www.cs.umn.edu/»mourikis/tech reports/TR consistency.pdf.

[10] J. Andrade-Cetto and A. Sanfeliu, “The effects of partial observability when building fully correlated maps,” IEEE Trans.

Robot., vol. 21,no. 4, pp. 771–777, Aug. 2005.

[11] T. Vidal-Calleja, M. Bryson, S. Sukkarieh, A. Sanfeliu, and J. Andrade-Cetto. On the Observability of Bearing only SLAM.

In Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Roma, April 2007.

[12] Y. Bar-Shalom, X.R. Li, and T. Kirubarajan. Estimation with applications to tracking and navigation. New York: Wiley, 2001.

ﻞﻜﺷ 6 : رادﻮﻤﻧ ﺖﻬﺟ هﺪﻫﺎﺸﻣ ﻪﻟدﺎﻌﻣ زا ﻪﻛ ﻲﻧﺎﻣز

- هدﺎﻔﺘﺳا ﻪﻠﺻﺎﻓ

ﺖﺳا هﺪﺷ . ضﺮﻓ نﻮﻣزآ زا ﻲﻘﻓا طﻮﻄﺧ ﻲﻣ ﺖﺳﺪﺑ ﺎﻫ

ﺪﻨﻳآ .

. ﺚﻠﺜﻣ تﺎﺑر :تﺎﺑر ﺖﻛﺮﺣ يﻮﻳرﺎﻨﺳ :5 ﻞﻜﺷ

تﺎﻋﻼﻃا زا هدﺎﻔﺘﺳا ﺎﺑ ﻞﻜﺷ

ﻲﮔﮋﻳو و هدﺮﻛ ﺖﻛﺮﺣ ﮓﻧر ﺰﺒﺳ يﺎﻤﻨﻫار طﺎﻘﻧ ﻪﺑ طﻮﺑﺮﻣ ﻞﻜﺷ هرﺎﺘﺳ يﺎﻫ

ﻲﻣ هﺪﻫﺎﺸﻣ ار ﺪﻨﻛ

. ﻲﮔﮋﻳو و تﺎﺑر نﺎﻜﻣ ﻦﻴﻤﺨﺗ ﺖﻴﻌﻄﻗ مﺪﻋ و ﻦﻴﻤﺨﺗ ﺎﻫ

هداد ﺶﻳﺎﻤﻧ ﺰﻣﺮﻗ ﮓﻧر ﺎﺑ هﺪﺷ

ﺖﺳا .

0 500 1000 1500 2000 2500

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Consistency of EKF using bearing-only observation model

0 500 1000 1500 2000 2500

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12 Consistency of EKF using range-bearing observation model

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50

-20 -10 0 10 20 30 40

metres

metres