Dissertação

Bearings-based cooperative navigation for arbitrary formation topologies EVALUATED

Esta tese compara vários algoritmos descentralizados para navegação de uma formação de veículos autónomos. É assumido que cada veículo tem capacidade para fazer medidas de direção aos seus vizinhos, parametrizadas por ângulos de azimute e elevação, e condicionadas de maneira a que estas obedeçam a uma certa topologia de medição. Dois dos algoritmos apresentados são baseados no filtro de Kalman para equações não-lineares, um centralizado, e outro descentralizado. Os outros quatro algoritmos, dos quais um deles é centralizado, são baseados na modelação do sistema de maneira a que este seja linear em relação ao estado dos veículos. Os algoritmos aqui apresentados foram escolhidos com base na sua simplicidade, robustez, e escalabilidade. Todas estas qualidades são importantes no que toca à escolha de algoritmos para navegação. Dado que os veículos podem estar a operar numa situação em que a qualidade da comunicação pode ser reduzida, esta tese foca-se em algoritmos cuja quantidade de comunicação é baixa. Por fim, apenas algoritmos capazes de lidarem com topologias de medição arbitrária foram considerados para apresentação, visto que um dos objetivos desta tese é a análise de técnicas versáteis o suficiente para o fazer. Estes algoritmos foram implementados num ambiente de simulação e alguns resultados são apresentados. Posteriormente, a qualidade das estimativas é investigada, calculando o seu \textit{root-mean-squared-error} e o seu erro médio, averiguando o impacto da topologia de medição, nomeadamente, as vantagens e desvantagens de topologias cíclicas e acíclicas.
Navegação descentralizada, filtro de Kalman, análise Monte Carlo, medidas de direção

dezembro 10, 2021, 18:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Pedro Tiago Martins Batista

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar