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Dissertação

A Navigation System for Under the Ice Robotic Operations EVALUATED

Detalhes: As condições em ambientes debaixo-do-gelo são extremas, destacando a necessidade de soluções de navegação robustas e flexíveis. Isto motiva o estudo de diferentes estratégias, já aplicadas no contexto de navegação subaquática, cuja união permita criar um algoritmo de navegação mais completo. O algoritmo de navegação utiliza "Dead Reckoning" e "Scan Matching", complementadas com navegação por "Single Beacon" para que o problema de "Simultaneous Localization and Mapping" possa ser encarado. A estratégia adoptada está ancorada em medidas adquiridas através de um sensor de velocidade, uma unidade de atitude e de ângulo de direção, um sensor de profundidade e uma unidade multifeixe. Os dados dos sensores são incorporados num sistema de navegação baseado na teoria de filtragem de Kalman. Através da implementação de um simulador do veículo, as simulações destacam a navegação por "Single Beacon", sendo fundamental para reduzir o erro na estimativa da posição do veículo, mesmo na presença de outliers nas distâncias medidas entre o veículo e o "beacon". Apesar da eficácia de "Scan Matching" ser dependente da variabilidade da superfície do gelo, esta técnica melhora as estimativas do veículo em relação a usar puramente "Dead Reckoning". A estratégia de navegação completa é então capaz de estimar a posição do veículo, em explorações de curta distância. Quando o veículo se afasta do "beacon", ultrapassando os 350 m, a integração de "Scan Matching" demonstra que a existência de correlações corretas pode melhorar as estimativas, motivando o estudo de novas configurações dos sensores capazes de aumentar o número de correlações possíveis.
Keywords: Navegação debaixo do gelo, Sensoriamento subaquático, Navegação acústica subaquática, "Scan Matching", Filtragem

Discussão: dezembro 16, 2019, 12:0