Dissertação

Position estimation based on single pseudo-range measurements with unknown clock offset EVALUATED

O mundo moderno depende de várias aplicações que utilizam veículos autónomos. Um constante desafio é a melhoria do desempenho e dos custos dos seus sistemas de localização. Esta dissertação aborda o problema de estimação de posição através de uma medida de pseudo-distância. É considerado um sistema de localização acústica para um veículo autónomo subaquático. Assume-se one-way travel-time (OWTT), existindo um desvio entre os relógios do emissor e do recetor. São considerados dois casos: um em que se assume ter acesso à velocidade do veículo e um em que esta só é dada em relação à velocidade do fluído. São projetados filtros contínuo-discreto para cada caso, de modo a obter as estimativas pretendidas. No primeiro caso, estimam-se a posição do veículo e o desvio dos relógios através de três soluções: um extended Kalman filter, um unscented Kalman filter e um filtro de Kalman linear com um estado aumentado. A análise das soluções obtidas é complementada pelas simulações de Monte Carlo, que se realizam de modo a comparar os resultados da raiz do erro quadrático médio (RMSE) de cada filtro, entre si e com o Bayesian Crámer-Rao bound (BCRB). No segundo caso, obtêm-se estimativas para a posição e velocidade do veículo, bem como para o desvio dos relógios. A abordagem escolhida passa pela obtenção de resultados preliminares usando um extended Kalman filter. O seu desempenho é analisado através de ensaios simulados e complementado pelas simulações de Monte Carlo, que se realizam de modo a comparar o RMSE do filtro com o BCRB.
localização subaquática, veículos autónomos subaquáticos, medida de pseudo-range, filtro de Kalman, sistema aumentado

Janeiro 13, 2021, 10:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Pedro Tiago Martins Batista

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar