Dissertação

Optimal Single-Beacon Underwarter Tracking EVALUATED

Existe um crescente interesse no uso de AUVs para estudar e explorar o oceano, sendo fundamental ter acesso a sistemas de posicionamento subaquático capazes de localizar este tipo de veículos. No entanto, estes sistemas envolvem o uso de vários sensores de superfície e requerem uma sincronização precisa entre os relógios dos sensores e do alvo a localizar, o que torna a preparação, calibração e recuperação dos sistemas de posicionamento acústico procedimentos dispendiosos. Com a motivação de reduzir estes custos operacionais, esta tese aborda o problema de localizar um alvo subaquático com base nas observações de distância entre o alvo e um único sensor móvel à superfície. Primeiro é abordada a localização assíncrona de um alvo através de uma perspectiva de múltiplos sensores, introduzindo-se uma plataforma de filtragem que permite tratar a questão do sincronismo entre relógios recorrendo a um esquema de observações bidireccional. Em segundo, minimiza-se um critério baseado na Matriz de Informação de Fisher apropriada, de forma a obter a trajectória do sensor que maximiza a exatidão das estimativas da posição do alvo. Mostra-se que as trajectorias óptimas do sensor consistem em descrever circunferências em torno de alvos estacionários e ciclóides alongadas em torno de alvos em movimento. O procedimento de optimização é então combinado com as técnicas de filtragem com o objectivo de seguir a posição de um alvo estocástico em tempo real. Os resultados mostram que um único sensor é capaz de seguir o alvo em manobras complexas, mesmo com dessincronização entre relógios e atrasos nas medições.
Navegação Subaquática, Posicionamento Óptimo, Matriz de Informação de Fisher, Observações com Atraso, Localização com Único Sensor

Novembro 18, 2013, 14:30

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

António Manuel dos Santos Pascoal

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado