Dissertação

Analysis, Design and Implementation of an Integrated Simultaneous Localization and Mapping Algorithm EVALUATED

Esta dissertação aborda a concepção, análise, implementação, avaliação de desempenho e valida\-ção experimental de um novo algoritmo para localização e mapeamento simultâneos, com aplicação em veículos aéreos não-tripulados. A formulação inicial é expressa no espaço dos sensores e o problema é modificado de forma a que a estrutura do sistema possa ser vista como sendo linear variante no tempo para efeitos de análise de observabilidade, o que resulta naturalmente num filtro de Kalman cuja dinâmica de erro é globalmente assimptoticamente estável. A solução proposta inclui a estimação da velocidade linear e do desvio das medidas angulares, ambos expressos no referencial solidário ao veículo. A segunda contribuição desta dissertação consiste na formulação, desenvolvimento e validação de um algoritmo para estimação do mapa inercial e da trajectória do veículo baseando-se no mapa local fornecido pelo filtro. Para tal, é formulado um problema de optimização com solução em forma fechada, e a incerteza associada à estimação é determinada recorrendo à teoria das perturbações. No decorrer deste texto é ainda detalhada a implementação do algoritmo como um todo, sob a forma dos aspectos mais pertinentes da mesma, e são incluidos neste trabalho resultados de simulação como de uma experiência preliminar, utilizando um quadrotor instrumentado com uma câmara RGB-D, para ilustrar o desempenho do algoritmo em condições reais.
Localização e mapeamento simultâneos, Filtragem, Optimização, Fusão de sensores, Veículos aéreos não tripulados

Dezembro 15, 2012, 14:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Jorge Coelho Ramalho Oliveira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado