Disciplina Curricular

Sistemas Aeroespaciais Robotizados SARob

Diploma de Estudos Avançados em Engenharia Electrotécnica e de Computadores - DEAEEC2006

Contextos

Grupo: DEAEEC2006 > 3º Ciclo

Período:

Peso

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

Esta unidade curricular tem como objetivo dotar os alunos da capacidade para a resolução de problemas complexos em Sistemas Aeroespaciais Robotizados. Propõe-se o estudo de metodologias de modelação dos sistemas robóticos, em ambiente aéreo ou espacial, baseados nos princípios físicos relevantes. Com base em ferramentas matemáticas avançadas, formulam-se e apresentam-se soluções de vários problemas de Posicionamento, Fusão Sensorial, Navegação, Condução e Controlo, e Geração de Trajetórias. Estas baseiam-se em resultados recentes da Teoria das Equações Diferenciais Não-lineares, da Teoria de Sistemas, das Teorias de Estimação e Decisão, em abordagens estocásticas e determinísticas. Ilustra-se a validação das soluções obtidas em ambiente de simulação e recorrendo a veículos aeroespaciais robóticos.

Programa

Motivação para os Sistemas Aeroespaciais Robotizados. Configurações comuns de sistemas aeroespaciais autónomos. Aplicações típicas e desafios. Arquitetura funcional dos robôs, organização dos sistemas instalados a bordo. A cinemática e dinâmica dos sistemas robóticos. Descrição dos sensores inerciais de movimento. Introdução ao método dos mínimos quadrados para problemas não lineares. Sistemas de Posicionamento global (GPS) e das suas observáveis. Formalização do problema de posicionamento. Solução básicas por triangulação. Caracterização dos erros. Sistemas de navegação lineares: introdução à filtragem de Wiener. O sistema de navegação como um problema de estimação e fusão sensorial. Os filtros complementares: análise e síntese. Interpretação no domínio do tempo e da frequência. Fusão sensorial. Sistemas de navegação não-lineares: introdução à filtragem de Kalman estendida. Arquitetura dos sistemas de navegação e mecanizações. Sistemas de controlo e condução: seguimento de trajetórias e de caminhos. Análise e síntese de soluções. Introdução à geração de trajetórias. Otimalidade e custo computacional de resolução do problema de geração de trajetórias na presença de restrições. Outras abordagens e problemas atuais: localização de Monte Carlo, mapeamento e localização simultâneos (SLAM), formações e consenso.

Metodologia de avaliação

Estudo de um tópico de investigação à escolha por cada aluno, com fases de: i) formulação do problema, ii) solução com base nas ferramentas estudadas, iii) validação em simulação e/ou veículos, e iv) escrita de um relatório técnico/comunicação científica e apresentação oral.

Disciplinas Execução

2021/2022 - 2º Semestre