Dissertação
UAV Navigation in Satellite-less Environments EVALUATED
O uso de veículos aéreos não-tripulados (UAV) tem aumentado exponencialmente nos últimos anos e são agora indispensáveis em vários cenários. No entanto, a maioria dos UAVs disponíveis actualmente depende de sinais de satélite para estimar a sua posição. Apesar deste facto não ser um problema em ambientes exteriores, em situações onde estes sinais possam ser bloqueados, o UAV pode não ser capaz de estimar a sua posição, podendo resultar em acidentes catastróficos. Assim, o objectivo desta dissertação é desenvolver algoritmos capazes de navegar um UAV neste tipo de cenários. A dissertação propõe 3 soluções para o problema em estudo. Duas delas são baseadas em modelagem estatística (optimização de mínimos quadrados), enquanto a terceira é baseada em modelos orientados a dados (redes neuronais). A primeira solução tira partido de informação extraída de sinais rádio utilizando tecnologia terrestre e de um Subproblema de Região de Confiança Generalizada (GTRS) que é resolvido utilizando o procedimento de bissecção para estimar a posição do UAV. Com esta estimativa é possível navegar o UAV calculando a menor distância até ao destino. A segunda solução segue o mesmo princípio, no entanto, desta vez é utilizado o princípio dos Mínimos Quadrados Ponderados (WLS), cuja solução se encontra na forma fechada, para estimar a posição do UAV. A terceira solução utiliza inteligência artificial, mais precisamente, uma Memória de Longo-Curto Prazo (LSTM). Os resultados obtidos nas simulações para os três algoritmos corroboram a precisão e o rápido tempo de processamento quando comparados com o estado da arte.
julho 24, 2023, 11:30
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Associado
