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Dissertação

Optimal Path Planning for Radiation Detection with Autonomous Underwater Gliders EVALUATED

Detalhes: O estudo da radioatividade em ambientes marinhos é limitado, carecendo de informações detalhadas sobre a localização e intensidade das fontes, e o seu impacte nos ecossistemas. Este trabalho foca-se na otimização das trajetórias de dois gliders subaquáticos para mapear estas fontes, possibilitando estudos futuros mais aprofundados. Utilizando um método de controlo ótimo, esta tese visa obter o caminho mais eficiente com o consumo mínimo de recursos. O planeamento de trajetória é feito em duas etapas: uma varredura geral inicial sem informação prévia com o objetivo de passar pela maior área possível com a menor distância percorrida, seguida por uma varredura mais precisa nos locais onde se encontram potenciais fontes de radiação para confirmar os resultados prévios. Para avaliar o primeiro objetivo, foram avaliadas trajetórias manualmente especificadas e trajetórias otimizadas, tendo as últimas melhores resultados que as primeiras. Foi testado um limite do ângulo de viragem que produziu resultados semelhantes. Para trajetórias muito longas, foi testada uma otimização por segmentos que obteve resultados favoráveis. As simulações com dois gliders alcançaram o resultado esperado: estes cobriram a área de forma complementar. Considerou-se também uma divisão do mapa entre uma probabilidade muito alta e muito baixa de localização das fontes. As trajetórias obtidas foram conforme o esperado, varrendo apenas a área com maior probabilidade. Para cobertura direcionada, foi utilizada uma distribuição normal como modelo das fontes de radiação. Com apenas uma fonte, todas as trajetórias convergiam para esta. Já com duas fontes, no geral, os veículos exploraram ambas as fontes, conforme desejado.
Keywords: problema de cobertura, glider subaquático, controlo ótimo

Discussão: novembro 17, 2023, 11:30