Desenvolvimento e análise de um sistema de navegação integrado

Abstract

Este trabalho insere-se no âmbito dos sistemas de navegação, e em particular na implementação e análise de desempenho de um sistema com a capacidade de integrar diferentes tipos de sensores, nomeadamente receptores GPS de baixo custo, um odómetro e um sistema inercial (IMU – Inertial Measurement Unit – conjunto de três acelerómetros lineares e três giroscópios de tecnologia MEMS dispostos em três eixos ortogonais). Inicialmente é desenvolvido um sistema de odometria baseado em sensores infravermelho e adaptado um sistema de armazenamento/transmissão dos dados recolhidos e temporalmente sincronizados com os dados de um GPS. Finalmente é feito um estudo de métodos de análise estatística baseados em filtro de Kalman no sentido de estimar a posição e orientação de um veículo.

ABSTRACT: The present thesis aims at implementing and testing the performance of a navigation system based on the information provided by different technologies sensors, namely a low-cost GPS device, an odometer and an inertial measurement unit (IMU) – three linear accelerometers and three MEMS gyroscope aligned along three orthogonal axes. This project starts with the development of the odometry system, based on infra-red sensors. Proper modifications and enhancements are also performed to a hardware system for storing/managing and synchronizing the information gathered by the sensors. In order to estimate the vehicle’s position and orientation, a statistical approach based on the Kalman filter is performed.