Estudo de aplicação de filtragem estocástica ao problema de rastreamento de trajetórias de um drone

• Autor(a) principal: Martins, Gabriel Dadalto Mendes
• Data de Publicação: 2018
• Outros Autores: Naruto, Isutomu de Lima, Danner, Patricia
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8255
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS; Sistema de Posicionamento Global; Kalman, Filtragem de; Processo estocástico; Drone; Veículo Aéreo não Tripulado; Engenharia elétrica; Global Positioning System; Kalman filtering; Stochastic processes; Drone aircraft; Unmanned aerial vehicles; Electric engineering

Filtros estocásticos podem ser utilizados em diversas situações, entre elas, o problema de rastreamento de veículos aéreos não tripulados, como o drone. A filtragem neste caso é utilizada para estimar trajetórias e outros parâmetros relevantes, como a velocidade, a partir das medidas de sensores de posição, que são ruidosas. Estudar e aplicar os filtros de Kalman, Kalman Estendido e IMM a diferentes trajetórias, criadas através de um simulador baseado nas equações de Frenet-Serret, fora o foco do trabalho. O simulador de trajetórias implementado permitiu gerar uma gama diversificada de trajetórias através da utilização de poucos parâmetros, o que possibilitou o foco, quando os filtros foram aplicados, nos próprios filtros estocásticos e nas suas sintonias. Os resultados obtidos através da filtragem realizada por cada filtro foram comparados entre si através do erro quadrático médio, sendo possível observar como: o KF se comporta melhor que o EKF quando se trata de uma curva descrita por um sistema linear; o inverso quando se trata de um sistema não-linear; e que o IMM tem melhores resultados que os dois nas suas áreas de especialidade devido ao processamento de chaveamento entre filtros para determinadas situações.