Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)

Rastreamento Visual e Estabilização de Plataformas Inerciais Usando Apenas Duas Medidas de Sensores Giroscópicos

Andrei Giordano Holanda Battistel

Março/2011

Orientadores:

Liu Hsu Fernando Cesar Lizarralde

Programa:

Engenharia Elétrica

      Plataformas inercialmente estabilizadas são sistemas utilizados em diversas áreas de engenharia para estabilizar e apontar câmeras, sensores ou armamentos colocados sobre uma base móvel, e.g. um robô ou veículo. A estabilização consiste em manter a linha de visada de um objeto invariante em relação ao referencial inercial (Terra), na presença de movimentos da base. Para atingir este objetivo, utilizam-se sensores capazes de obter a orientação da base e mecanismos atuados para corrigir a atitude do objeto a ser estabilizado.
      Neste trabalho, realiza-se a estabilização de plataformas inerciais utilizando apenas duas medidas de sensores giroscópicos. Nesta condição, alguns movimentos externos não podem ser medidos, de forma que a compensação é feita sob certas restrições na característica destes. Consideram-se diferentes alternativas de alocação dos sensores e uma análise de sensibilidade é apresentada para a presença de movimentos não idealizados. Trata-se ainda o problema de apontamento, em que se deseja apontar para um alvo fixo, compensando movimentos translacionais. Aborda-se também o seguimento de um alvo móvel utilizando visão computacional.
      Os algoritmos são verificados por simulação, o que permite uma avaliação da precisão da estabilização. São também apresentados resultados experimentais obtidos em laboratório numa plataforma que realiza movimentos similares aos de um veículo. São utilizados em simulação dados reais obtidos por um veículo instrumentado em um percurso típico para que se possa avaliar a precisão da estabilização em condições reais de operação.