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Dissertação

Direct Georeferencing of Fire Front Aerial Images using Iterative Ray-Tracing and a Bearings-Range Extended Kalman Filter EVALUATED

Detalhes: Este trabalho propõe o algoritmo IRT (Iterative Ray-Tracing) como metodologia de georreferenciação de frentes de incêndio a partir de imagens captadas por um veículo aéreo. O IRT requer que o veículo esteja equipado com um dispositivo GPS (Global Positioning System), IMU (Inertial Measurement Unit) e um DEM (Digital Elevation Map). Além disto, são necessários os IP (Intrinsic Parameters) da câmara a utilizar assim como os pixeis a georreferenciar. Tendo em conta que o equipamento está sujeito a erros, propõe-se ainda a utilização da UT (Unscented Transform), permitindo assim a caracterização da incerteza associada ao IRT. Por último, desenvolveu-se um novo modelo de filtragem denominado Bearings-Range, que permite melhorar a estimativa da posição e incerteza a partir de várias observações do mesmo alvo. Os algoritmos de georreferenciação e filtragem foram validados por duas simulações em terreno acidentado e plano. Comparou-se a performance do EKF (Extended Kalman Filter) com o CKF (Cubature Kalman Filter) utilizando os modelos Bearings-Range e Bearings-Only. Foram alcançados resultados idênticos, com o primeiro a destacar-se pelo menor tempo de processamento, pelo que é o filtro mais adequado para processamento em tempo real. Tendo o sistema validado em simulação, realizaram-se três experiências com dados reais. Utilizou-se um telemóvel para adquirir imagens de um alvo e telemetria ao longo do percurso pedestre elevado. Além disto, dois vídeos gravados por UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) foram utilizados para testar o algoritmo. Os resultados obtidos demonstram a aplicabilidade da metodologia proposta para georreferenciar frentes de incêndio.
Keywords: incêndio florestal, veículo aéreo, georreferenciação, GPS, IMU, DEM

Discussão: janeiro 11, 2021, 12:0