Dissertação

Quadrotor Control using Optical-Flow Navigation EVALUATED

O trabalho aqui descrito propõe um estimador linear de velocidade e de posição baseado em informações de um conjunto de sensores instalados a bordo para ambientes em que o GPS não esta disponível . O estimador de velocidade recorre a informações do modelo dinâmico do veículo e observações de velocidade efectuadas por um sensor de fluxo óptico usualmente utilizado em ratos de computador. A velocidade medida pelo sensor de fluxo óptico tem componentes rotacionais e lineares da velocidade, mas a componente rotacional é retirada através de medições de velocidade angular. O estimador de posição usa somente informações do modelo dinâmico do veículo, existindo a possibilidade de ser corrigido por dados de GPS. Para além do sensor de fluxo óptico, os estimadores propostos requerem dados da altitude do veículo e de um conjunto de sensores básicos para quadrirotores composto por acelerómetros e giroscópios. Um vasto conjunto de experiências é descrito e os seus resultados apresentados. Experiências em ambientes indoor permitiram avaliar a precisão do sensor de fluxo óptico e da compensação angular necessária. Nas experiências a céu aberto os dados de GPS permitiram verificar a precisão das estimativas de velocidade e de posição para voos reais. Os resultados obtidos provam que a solução proposta para o estimador de velocidade é adequada para o seu uso em veículos autónomos. No entanto, os resultados obtidos para o estimador de posição revelam que a precisão obtida através de uma integração da velocidade não é a mais adequada a um voo completamente autónomo.
Estimação de Velocidade, Estimação de Posição, Fluxo Óptico, Ambientes sem GPS, Teoria de Lyapunov, Quadrirotor

Dezembro 4, 2014, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Carlos Jorge Ferreira Silvestre

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado

ORIENTADOR

Rita Maria Mendes de Almeida Correia da Cunha

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Colaborador Não Remunerado Docente