XtranX passenger: navegação inercial

Trabalho de Projecto para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadores

Um modelo de unidade de medida inercial utilizando três acelerômetros triaxiais

No espaço tridimensional, um corpo rígido qualquer pode efetuar translações e ou rotações em relação a cada um de seus eixos. Identificar com precisão o deslocamento realizado por um corpo é fundamental para alguns tipos de sistemas em engenharia. Em sistemas de navegação inercial tradicionais, utilizam-se acelerômetros para reconhecer a aceleração linear e giroscópios para reconhecer a velocidade angular registrada durante o deslocamento. O giroscópio, entretanto, é um dispositivo de custo mais elevado e com alto consumo de energia quando comparado a um acelerômetro. Essa desvantagem deu origem a pesquisas a respeito de sistemas e unidades de medidas inerciais que não utilizam giroscópios. A ideia de utilizar apenas acelerômetros para calcular o movimento linear e angular surgiu no início da década de 60 e vem se desenvolvendo através de modelos que variam no número de sensores, na maneira como estes são organizados e no modelo matemático que é utilizado para derivar o movimento do corpo. Esse trabalho propõe um esquema de configuração para construção de uma unidade de medida inercial que utiliza três acelerômetros triaxiais. Para identificar o deslocamento de um corpo rígido a partir deste esquema, foi utilizado um modelo matemático que utiliza apenas os nove sinais de aceleração extraídos dos três sensores. A proposta sugere que os sensores sejam montados e distribuídos em formato de L . Essa disposição permite a utilização de um único plano do sistema de coordenadas, facilitando assim a instalação e configuração destes dispositivos e possibilitando a implantação dos sensores em uma única placa de circuito integrado. Os resultados encontrados a partir das simulações iniciais demonstram a viabilidade da utilização do esquema de configuração proposto

Seleção de informações de guia de rota para a concepção de sistemas de navegação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Orientação semi-automática de uma sequência de pares de imagens frontais por fototriangulação a partir de fotocoordenadas extraídas pelo SIFT

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Biblioteca de navegação autónoma baseada em campos de potencial

Trabalho de Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadores

Aquisição e otimização de mapas de navegação usando redes neurais

A capacidade de encontrar e aprender as melhores trajetórias que levam a um determinado objetivo proposto num ambiente e uma característica comum a maioria dos organismos que se movimentam. Dentre outras, essa e uma das capacidades que têm sido bastante estudadas nas ultimas décadas. Uma consequência direta deste estudo e a sua aplicação em sistemas artificiais capazes de se movimentar de maneira inteligente nos mais variados tipos de ambientes. Neste trabalho, realizamos uma abordagem múltipla do problema, onde procuramos estabelecer nexos entre modelos fisiológicos, baseados no conhecimento biológico disponível, e modelos de âmbito mais prático, como aqueles existentes na área da ciência da computação, mais especificamente da robótica. Os modelos estudados foram o aprendizado biológico baseado em células de posição e o método das funções potencias para planejamento de trajetórias. O objetivo nosso era unificar as duas idéias num formalismo de redes neurais. O processo de aprendizado de trajetórias pode ser simplificado e equacionado em um modelo matemático que pode ser utilizado no projeto de sistemas de navegação autônomos. Analisando o modelo de Blum e Abbott para navegação com células de posição, mostramos que o problema pode ser formulado como uma problema de aprendizado não-supervisionado onde a estatística de movimentação no meio passa ser o ingrediente principal. Demonstramos também que a probabilidade de ocupação de um determinado ponto no ambiente pode ser visto como um potencial que tem a propriedade de não apresentar mínimos locais, o que o torna equivalente ao potencial usado em técnicas de robótica como a das funções potencias. Formas de otimização do aprendizado no contexto deste modelo foram investigadas. No âmbito do armazenamento de múltiplos mapas de navegação, mostramos que e possível projetar uma rede neural capaz de armazenar e recuperar mapas navegacionais para diferentes ambientes usando o fato que um mapa de navegação pode ser descrito como o gradiente de uma função harmônica. A grande vantagem desta abordagem e que, apesar do baixo número de sinapses, o desempenho da rede e muito bom. Finalmente, estudamos a forma de um potencial que minimiza o tempo necessário para alcançar um objetivo proposto no ambiente. Para isso propomos o problema de navegação de um robô como sendo uma partícula difundindo em uma superfície potencial com um único ponto de mínimo. O nível de erro deste sistema pode ser modelado como uma temperatura. Os resultados mostram que superfície potencial tem uma estrutura ramificada.

Generalização cartográfica para um Sistema de Navegação e Guia de Rota em Automóvel áudio-dinâmico com múltiplas escalas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo preliminar da preferência de cor para rota e seta de manobra em mapas de sistemas de guia de rota

In-Car Navigation System and Route Guidance (RGNS), commercial or free, have adopted different graphic designs to maps which support the navigation task. This paper aims at evaluating the driver's subjective preference for colors to represent route and arrow direction in maps for these systems. A total of 54 drivers (27 males and 27 females) participated in an experiment which was performed in a parked vehicle. Two cartographic representations were produced to evaluate the route color and other two for the arrow color. The route was symbolized by black or blue color and the arrow direction by green or red hue. The cartographic representations were presented in a seven-inch navigation monitor. The results indicate that most drivers prefer the navigation route in black color. However, drivers who regularly use navigation systems have presented the tendency to prefer the route in blue hue. The direction arrow in green hue was the mostly preferred by the drivers and there was no significant correlation between different individual characteristics. This study concludes that drivers' preference was influenced by different factors, such as grouping by color, shape and proximity, subjective or conventional association, as well as by the level of contrast among the map features. Evaluating the performance of cartographic representations in route following task is recommended, in order to support the influence of graphic designs to maps in usability of route guidance systems.

Localização automática de pontos de controle em imagens aéreas baseada em cenas terrestres verticais

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência do gênero na demanda visual por mapas em escalas diferentes em sistema de navegação e guia de rota

This work investigates the gender effect on visual demand of drivers for dynamic maps at different cartographic scales presented In-Vehicle Route Guidance and Navigation System (RGNS). A group of 52 subjects (26 males and 26 females) took part in an experiment performed in a low-cost driving simulator. the driver's task consisted of navigating in an unknown route using a RGNS prototype which presents maps at two different cartographic scales. This paper replicates the known phenomenon of significant relationships between gender and performance at visual-spatial tasks issue. Our results show that drivers of different genders present distinct levels of visual demand both due to the cartographic scales and maneuver complexity variation. These discussed results are based upon individual differences in terms of spatial ability and spatial anxiety.

Preferência por marcos em mapas 3D de sistema de navegação e guia de rota em automóvel

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Fly by data link: feasibility of a relative navigation solution for aviation relying on a future L-band data link

Trabalho final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Modelagem neutrosférica sobre a América do Sul baseada em PNT e assimilação de dados locais e robusta avaliação utilizando observações GNSS

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Investigação da cintilação ionosférica no Brasil e seus efeitos no posicionamento por GNSS

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT