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Dissertação

Convex relaxation methods for opportunistic localization of a communications satellite EVALUATED

Detalhes: Os CubeSats são uma solução atrativa devido à sua flexibilidade e baixo custo de desenvolvimento, lançamento e operação. Contudo, esta redução do custo reflete-se na quantidade e qualidade do equipamento instalado no aparelho. Um dos sensores que tem a sua operacionalidade mais limitada é o recetor GPS que pode eventualmente nem ser incorporado a bordo, sendo necessários métodos alternativos para localização. Nesta tese estudou-se o uso de informação de oportunidade para obter estimativas moderadamente aceitáveis da posição do satélite recorrendo a métodos de otimização convexa. Desenvolveram-se várias relaxações convexas alternativas relativas à função de custo que incorpora informação do desvio de Doppler para incluir este termo num problema de otimização que utiliza relaxações já conhecidas para posição e ângulo. Um estudo preliminar do limite inferior de Cramér-Rao indicou que as aproximações utilizadas devem contribuir com informação adicional. No entanto, este estudo não é suficiente para concluir acerca da qualidade das relaxações desenvolvidas que podem degradar a performance do estimador. Esta suspeita foi confirmada em simulação dado que nenhuma das relaxações melhorou significativamente a solução obtida na formulação em que não foi incluída informação sobre o desvio de Doppler. Apesar deste inconveniente, foram propostas relaxações para funções de custo baseadas nas leis do movimento de um satélite para regularizar a sua posição em cada instante. A combinação destes termos de regularização com as relaxações previamente estudadas constitui uma boa alternativa para a geração de estimativas que podem ser usadas como inicialização de métodos de estimação sequencial para refinar o resultado.
Keywords: Otimização convexa, Relaxação convexa, Desvio de Doppler, CRLB, Cube-Sats

Discussão: outubro 28, 2021, 10:0