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Desenho de Filtros de Kalman aplicados a sistemas de navegação de baixo custo

2018-09Master thesis Open access
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dc.contributor.advisorConceição, Vítor Fernando Plácido da
dc.contributor.advisorTeodoro, Maria Filomena Alves
dc.contributor.authorDuque, José Diogo Furtado Raimundo Vieira
dc.date.accessioned2018-11-30T14:11:42Z
dc.date.available2018-11-30T14:11:42Z
dc.date.issued2018-09
dc.description.abstractO desenvolvimento da tecnologia tem sido uma constante nos tempos modernos. Os sistemas de navegação e posicionamento não foram exceção à regra. Com o surgimento dos MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) tornou-se possível reduzir o tamanho e o custo destes sistemas. A integração de sistemas inerciais MEMS e GPS (INS/GPS) tem permitido criar soluções de posicionamento e navegação low-cost. Esta tecnologia tornou-se tão acessível que, se há alguns anos atrás, apenas faziam parte de sistemas de ponta, hoje em dia estão presentes, por exemplo, em quase todos os smartphones existentes. Este trabalho pretende utilizar um Filtro de Kalman (FK) capaz de fundir dados provenientes de um sensor inercial MEMS para criar uma solução de medição de atitude low-cost, de modo a que possa ser aplicada em embarcações à vela de pequenas dimensões. Devido ás suas dimensões e custos, torna-se pouco viável instalar sistemas de navegação convencionais em embarcações de pequenas dimensões como tal, este trabalho pretende dar uma resposta a este problema. Conclui-se que os valores da aceleração registas pelo acelerómetro nos eixos XX e YY tinham bastante ruído, mas o FK conseguiu suavizar estes valores e ainda estimar os valores da velocidade e deslocamento ao longo deste eixo. Conclui-se ainda, que a MPU 6050, por não possuir magnetómetro, não é a escolha mais indicada para integrar um sistema de medição de atitude.pt_PT
dc.description.abstractThe development of technology has been a constant in modern times. Navigation and positioning systems were no exception to the rule. With the emergence of MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) it has become possible to reduce the size and cost of these systems. The integration of MEMS and GPS (INS / GPS) inertial systems has allowed the creation of low-cost navigation and positioning solutions. This technology has become so accessible that, if a few years ago, they were only part of high end systems, nowadays they are present, for example, in almost all existing smartphones. This work intends to use a Kalman Filter (FK) capable of fusing data from a MEMS inertial sensor to create a low-cost attitude measurement solution, so that it can be applied to small sailboats. Due to its dimensions and costs, it is not feasible to install conventional navigation systems in small boats as such, this work intends to give an answer to this problem. It is concluded that the acceleration values recorded by the accelerometer in the XX and YY axes had a lot of noise, but the FK managed to smooth these values and still estimate the velocity and displacement values along this axis. It is also concluded that the MPU 6050, because it does not have a magnetometer, is not the best choice to integrate an attitude measurement system.pt_PT
dc.identifier.tid202034780pt_PT
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10400.26/25094
dc.language.isoporpt_PT
dc.subjectFiltro de Kalmanpt_PT
dc.subjectNavegação Inercialpt_PT
dc.subjectMPUpt_PT
dc.subjectArduinopt_PT
dc.subjectVela Ligeirapt_PT
dc.subjectMedição de Atitudept_PT
dc.subjectKalman Filterpt_PT
dc.subjectInertial Navigationpt_PT
dc.subjectArduinopt_PT
dc.subjectSmall Sailboatspt_PT
dc.subjectAttitude Reference Systempt_PT
dc.titleDesenho de Filtros de Kalman aplicados a sistemas de navegação de baixo custopt_PT
dc.typemaster thesis
dspace.entity.typePublication
rcaap.rightsopenAccesspt_PT
rcaap.typemasterThesispt_PT
thesis.degree.grantorEscola Naval

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