Dissertação
Navigation Systems Based On Single Pseudo-Range Measurements: Design and Experimental Evaluation EVALUATED
O tema central desta tese é a navegação apoiada em sistemas de base acústica que pressupõem a aquisição de uma só medida de distância. A dificuldade de se obter, com a precisão adequada, a velocidade do som, problema especialmente relevante em aplicações marinhas mas também noutras, como aeroespaciais, é tomada em conta através da consideração de que as medidas de distância obtidas pelo sistema estão afetadas por um fator multiplicativo desconhecido. A não linearidade do problema de navegação é contornada através da aumentação do número de estados do sistema. É mostrado que o sistema linear obtido através desta abordagem é observável e, consequentemente, um filtro de Kalman é utilizado de forma a obterem-se estimativas dos estados; estas apresentam erros com decaimento exponencialmente estável para todas as condições iniciais. Posteriormente, são efetuadas simulações, nas quais se considera a existência de ruído, com a finalidade de comparar a solução proposta com duas técnicas comuns de estimação não linear, nomeadamente os filtros de Kalman estendido e unscented. Os dois últimos apresentam desempenhos semelhantes à nova solução, mas são incapazes de o fazer para todas as condições iniciais. São também efetuadas Simulações de Monte Carlo que fornecem uma perceção mais aprofundada do comportamento de cada um dos processos de estimação. Finalmente, são executadas experiências num ambiente controlado de modo a comprovar a aplicabilidade da solução proposta.
janeiro 21, 2021, 9:0
Publicação
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Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Auxiliar