Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2015/2016
Tipologia di insegnamento: 
A scelta dello studente
Tipo di attività: 
Opzionale
Corso di afferenza: 
Corso di Corso di Laurea Magistrale in SCIENZE E TECNOLOGIE DELLA NAVIGAZIONE
Settore disciplinare: 
TOPOGRAFIA E CARTOGRAFIA (ICAR/06)
Crediti: 
6
Anno di corso: 
2
Docenti: 
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48

Obiettivi

Il corso si prefigge di fornire agli studenti gli aspetti teorici ed applicativi per la comprensione e progettazione di sistemi di navigazione integrati.
Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere le problematiche relative agli aspetti della Navigazione Inerziale ed Integrata necessari per la determinazione della posizione, velocità es assetto di un ricevitore integrato.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di saper utilizzare i concetti acquisiti e gli strumenti necessari per la realizzazione di algoritmi di posizionamento inerziale ed integrato
Autonomia di giudizio: Lo studente deve essere in grado di sapere valutare in maniera autonoma i processi di integrazione di misure eterogenee e di indicare le principali metodologie risolutive.
Abilità comunicative:
 Lo studente deve avere la capacità di spiegare, in maniera semplice, a persone non esperte i sistemi di navigazione inerziali ed integrati utilizzando correttamente il linguaggio scientifico.
Capacità di apprendimento: Lo studente deve essere in grado di acquisire progressivamente autonomia e di aggiornarsi continuamente, tramite la consultazione di testi e pubblicazioni (anche in lingua inglese) allo scopo di acquisire la capacità di approfondire gli argomenti del settore della Navigazione Inerziale ed Integrata.

Prerequisiti

È necessario avere acquisito e assimilato le conoscenze fornite dai corsi di Analisi Matematica, Fisica, Calcolo Numerico e Programmazione, Geodesia e Navigazione.

Contenuti

Introduzione alla navigazione inerziale ed integrata:
• Principio della navigazione inerziale, equazione della navigazione inerziale.
Terne di riferimento e trasformazioni di coordinate:
• rotazioni, matrice dei coseni direttori, sistemi di coordinate, trasformazioni di coordinate, derivata di una MCD, algebra dei quaternioni, quaternioni e rotazioni, derivata di un quaternione).
Sensori per la navigazione inerziale:
• accelerometro, giroscopio integratore, Ring Laser - Gyro).
Sistemi di navigazione inerziale:
• Sistemi a piattaforma asservita: funzione della piattaforma, piattaforma a 3 e 4 assi, comportamento della piattaforma, rotazioni per mantenerla orizzontale, meccanizzazione orizzontale a coordinate geografiche, limiti della meccanizzazione verticale, meccanizzazione a deriva variabile).
• Sistemi strapdown (caratteristiche, MCD con gli angoli di Eulero, calcolo diretto dei coseni direttori, MCD con i quaternioni, allineamento iniziale della piattaforma strapdown).
• Errori del sistema inerziale (equazione di stato degli errori, sua linearizzazione e risoluzione, equazione di misura, esempi).
Navigazione integrata :
• stima ottimale di una quantità unidimensionale, filtro discreto di Kalman, esempi relativi, sistema affetto da rumori non bianchi, esempi).
Applicazioni del Filtro di Kalman: l’Extended Kalman Filter, Architetture di integrazione (loosely/tightly coupled in open/closed loop, realizzazione di un sistema integrato INS-GPS.

Metodi didattici

Verifica dell'apprendimento

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.
L’esame è costituito da una prova orale nella quale sarà valutata la capacità di collegare e confrontare aspetti diversi trattati durante il corso.
L’esame si intende non superata se il punteggio conseguito è inferiore a 18.

Testi

• V. NASTRO, “Navigazione inerziale e integrata”, Guida editore, Napoli 2004
• Argomenti Specifici di Navigazione Integrata sono approfonditi su materiale didattico integrativo (dispense in formato pdf ) fornito durante il corso dal docente

Altre informazioni

Mutuazioni