Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves, Pedro Miguel Ferreira
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/4227
Resumo: Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores.Área de Especialização de Sistemas Autónomos
id RCAP_5e375921f940b0339d52972ef4107895
oai_identifier_str oai:recipp.ipp.pt:10400.22/4227
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticosGroudtruthStereoSubaquáticoPosicionamentoDetecçãoInfraestruturas subaquáticasVisão subaquáticaVeículos subaquáticosTrackingMestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores.Área de Especialização de Sistemas AutónomosO posicionamento e navegação de veículos subaquáticos é um problema complexo. Dada a hostilidade do meio aquático, os métodos de localização existentes (geralmente baseados em acústica) são limitados e pouco precisos, particularmente em operações junto a infraestruturas subaquáticas como oleodutos no fundo marinho profundo. Consequentemente para determinar a posição de veículos subaquáticos é necessário recorrer, entre outras, a técnicas alternativas como técnicas de visão artificial. Neste trabalho propõe-se uma solução que converge para a solução dos problemas referidos, baseada em visão stereo. Foram estudadas técnicas de visão adequadas para localização de veículos subaquáticos, com auxílio das bibliotecas Open Source do OpenCV [1], desenvolvido um sistema de posição relativa baseada em visão e obtidos resultados experimentais em cenários de operação com um pequeno ROV (nomeadamente num tanque de testes e em exercícios navais REP2012). Finalmente, foi desenvolvido um sistema de localização externa com visão stereo para o tanque de testes do LSA, tendo o mesmo sido validado e caracterizado experimentalmente. Os resultados obtidos demonstram que o sistema proposto é uma solução viável, e até bastante fiável, para a detecção e localização relativa ou absoluta de veículos subaquáticos, visto que para todos os métodos de visão implementados, o erro obtido foi consideravelmente baixo para as aplicações em questão. O sistema desenvolvido foi ainda comparado com um equipamento de localização de sinais acústicos (USBL), num cenário que evidencia as limitações dos sistemas de posicionamento acústico (tanque de testes) e comprovou-se que a solução proposta obteve melhores resultados. Deste modo, o sistema implementado constitui uma alternativa funcional aos seus equivalentes acústicos.The navigation and positioning of underwater vehicles is a complex problem to solve, due to the harshness of the surrounding environment and the limitations and low precision of the existent localization methods (usually based on acoustic technology). These are particularly noticeable in repair operations of underwater structures, oil-pipe maintenance and mapping of the seabed. For this reason, the determination of the position of underwater vehicles alternatively recurs to artificial vision techniques, to solve the problem of the positioning relative to an underwater structure or even the absolute position. In the present work a solution for both of these problems, based on stereo vision, is proposed. Several vision techniques, with resource to the Open Source OpenCV [1] libraries, suitable for underwater vehicles localization were studied. Furthermore, a vision based relative position system was developed and experimental results were obtained in operational scenarios with a small ROV (namely in a test water tank and in the REP2012 naval drills under the Portuguese navy). Finally, it was developed a stereo vision external localization system for the LSA test water tank. This system was then experimentally validated and fully characterized. The obtained results show that the proposed system is a viable solution, and quite reliable, for detection and relative or absolute localization of underwater vehicles, once for all the implemented vision methods the obtained error was considerably low for the applications in cause. The developed system was also compared with an acoustic localization sensor (USBL), in a scenario that points out the limitations of these type of sensors (water tank). It was proven that the proposed solution has better results. Thus, the implemented system is a functional alternative to its acoustic equivalents.Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do PortoSilva, EduardoMartins, AlfredoRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoGonçalves, Pedro Miguel Ferreira2014-03-17T17:17:12Z20122012-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/4227porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-03-13T12:44:16Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/4227Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T17:25:07.993193Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticos
title Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticos
spellingShingle Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticos
Gonçalves, Pedro Miguel Ferreira
Groudtruth
Stereo
Subaquático
Posicionamento
Detecção
Infraestruturas subaquáticas
Visão subaquática
Veículos subaquáticos
Tracking
title_short Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticos
title_full Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticos
title_fullStr Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticos
title_full_unstemmed Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticos
title_sort Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticos
author Gonçalves, Pedro Miguel Ferreira
author_facet Gonçalves, Pedro Miguel Ferreira
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Silva, Eduardo
Martins, Alfredo
Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
dc.contributor.author.fl_str_mv Gonçalves, Pedro Miguel Ferreira
dc.subject.por.fl_str_mv Groudtruth
Stereo
Subaquático
Posicionamento
Detecção
Infraestruturas subaquáticas
Visão subaquática
Veículos subaquáticos
Tracking
topic Groudtruth
Stereo
Subaquático
Posicionamento
Detecção
Infraestruturas subaquáticas
Visão subaquática
Veículos subaquáticos
Tracking
description Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores.Área de Especialização de Sistemas Autónomos
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012
2012-01-01T00:00:00Z
2014-03-17T17:17:12Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10400.22/4227
url http://hdl.handle.net/10400.22/4227
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto
publisher.none.fl_str_mv Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799131344395042816

Registros relacionados