Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10216/106918
Author(s): Rui Filipe Pinho da Silva
Title: Navegação Acústica Passiva
Issue Date: 2017-07-20
Abstract: This thesis, done in order of master degree in Electrical Engineering and Computers, inserted in the activities of the Robotics Unity and Intelligent Systems of INESC TEC, aims the development of a system capable of tracking and estimate the position, in real time, of an autonomous underwater vehicle.To locate the AUV, its used points of reference installed in buoys, with known positions for the vehicle. This buoys are responsible to send acoustic signals that are detected by the AUV registering the time of arrival. This data is used to estimate the distance between the vehicle and the buoys, which is later to triangulate an estimated position of the vehicle.The importance of this project is related is how this system communicates, that is passively, the vehicle only listen to the emitter, which are the buoys. This property reduces, by half, the exchange of signals between the emitter and the receptor, and consequently, a better energy efficiency, which is related to the fact that the AUV only listen to the buoys.The greater difficulty of this systems, is associated to the fact of the inexistency of clock synchronism between the buoys and the AUV. This characteristic brings many benefices, which as lesser complexity of the hardware and there is no need to sync all the clocks in the system every time a cycle begins, in the other hand, the complexity of the mathematical algorithm increases, and therefore, the computation complexity as well.In this document, will be related the process of the development of various algorithms crucial to the functioning of the system.The trajectory and the progress of the vehicle will be presented in real time.
Description: A presente dissertação, elaborada na sequência do mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores, enquadrada nas atividades da Unidade Robótica e Sistemas Inteligentes do INESC TEC, visa a desenvolver um sistema capaz de localizar, em tempo real, um veículo submarino autónomo.Para conseguir localizar a viatura, são utilizados marcos instalados em boias, com posições conhecidas pelo veículo. Estas boias são responsáveis pela emissão de sinais acústicos que são detetados pelo veículo, registando o tempo de chegada de cada sinal. Estes dados são utilizados para calcular a distância do veículo a cada marco, e através da triangulação destes valores é possível obter uma estimativa da posição do veículo.A importância deste trabalho prende-se na forma de este apenas comunicar de forma passiva, o veículo será utilizado apenas como recetor. Esta propriedade permite reduzir a troca, pela metade, de sinais acústico entre o emissor e o recetor, e consequentemente, uma maior eficiência energética do veículo, visto que este é apenas como recetor.A maior dificuldade deste sistema prende-se no facto de não existir sincronização de relógios. Esta característica traz muitas vantagens, assim como, a diminuição da complexidade do hardware utilizado e não existe necessidade de sincronizar todos os relógios no início de cada ciclo, no entanto, também torna o sistema mais complexo do ponto de vista do algoritmo matemático, e consequentemente, a complexidade computacional.Neste documento será relatado o processo de desenvolvimento dos vários algoritmos utilizados neste sistema, que computorizam todos os dados e estimam uma posição para o veículo.A trajetória e o progresso do veículo serão apresentados em tempo real.
Subject: Engenharia electrotécnica, electrónica e informática
Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering
Scientific areas: Ciências da engenharia e tecnologias::Engenharia electrotécnica, electrónica e informática
Engineering and technology::Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering
TID identifier: 201802953
URI: https://repositorio-aberto.up.pt/handle/10216/106918
Document Type: Dissertação
Rights: openAccess
License: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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