Localização de alvos móveis com sensores SUN SPOT

Abstract

O presente trabalho estuda a fiabilidade de um sistema de localização por inércia, utilizando um acelerómetro MEMS presente na plataforma de hardware Sun Spot. Inicialmente estudou-se a arquitectura e funcionamento da plataforma Sun Spot. Posteriormente efectuaram-se diversos tipos de movimentos de teste para recolher amostras de aceleração, aplicados em alvos com características variadas. Estudaram-se diversos métodos e criaram-se alguns novos para processamento das amostras em bruto, com a finalidade de eliminar o ruído e conseguir detectar estados de repouso e de velocidade constante. Estudou-se e aplicou-se um método de integração numérica para determinar a velocidade e distância percorrida com base nas amostras de aceleração capturadas. Com a aplicação dos métodos apresentados conseguiu-se diminuir o ruído presente no sinal, assim como o erro no cálculo da velocidade e distância percorrida com base na aceleração. Os resultados obtidos mostraram que um sistema deste tipo é fiável apenas na medição de distâncias curtas e que necessita de ser bem calibrado e afinado para cada tipo de movimento e alvo de aplicação.

This work studies the reliability of an inertial navigation system, using an MEMS accelerometer present in the Sun Spot hardware platform. Initially we studied the architecture and functioning of the Sun Spot platform. Later we have made different types of test movements to collect acceleration samples, applied to targets of various characteristics. We have studied different methods and created new ones to process de raw samples, with the purpose to eliminate noise, detect resting and constant velocity states. Based in the collected acceleration samples we have studied and applied a numerical integration method to determine the velocity and distance travelled. By applying this different methods we managed to diminish the noise present in the signal, as well as the error in the calculation of the velocity and the distance travelled based in the acceleration. The results obtained showed that this type of system is reliable just for small distance measurements and it needs to be calibrated and fine-tuned for each type of movement and application target.