Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/6432
Type: Dissertação
Title: Underwater localization using imaging sonars in 3D environments
Author(s)/Inventor(s): Silva, Gabriel Alcantara Costa
Advisor: Costa, Ramon Romankevicius
Abstract: Este trabalho propõe um método de localização utilizando um sonar do tipo MSIS (Mechanically Scanned Imaging Sonar ), o qual se destaca por seu baixo custo e peso. O método implementa um filtro de partículas, um estimador Bayesiano, e introduz um modelo de medição baseado na teoria de simulação de sonares. No conhecimento do autor não há uma abordagem similar na literatura, uma vez que os métodos atuais de simulação de sonar visam a geração de dados sintéticos para o reconhecimento de objetos. Esta é a maior contribuição da tese pois permite a a computação dos valores de intensidade fornecidos pelos sonares do tipo imaging e ao mesmo tempo é compatível com os métodos já utilizados, como extração de distância. Simulações mostram o bom desempenho do método, assim como sua viabilidade para o uso de imaging sonars na localização submarina. A nova abordagem tornou possível, sob certas restrições, a extração de informações 3D de um sensor considerado, na literatura, como somente 2D e também em situações em que não há nehnuma referência no mesmo plano horizontal do eixo de escaneamento do transdutor. A localização em ambientes 3D complexos é também uma vantagem proporcionada pelo método proposto.
Abstract: This work proposes a localization method using a mechanically scanned imaging sonar (MSIS), which stands out by its low cost and weight. The proposed method implements a Particle Filter, a Bayesian Estimator, and introduces a measurement model based on sonar simulation theory. To the best of author’s knowledge, there is no similar approach in the literature, as sonar simulation current methods target in syntethic data generation, mostly for object recognition . This stands as the major contribution of the thesis as allows the introduction of the computation of intensity values provided by imaging sonars, while maitaining compability with the already used methods, such as range extraction. Simulations shows the efficiency of the method as well its viability to the utilization of imaging sonar in underwater localization. The new approach make possible, under certain constraints, the extraction of 3D information from a sensor considered, in the literature, as 2D and also in situations where there is no reference at the same horizontal plane of the sensor transducer scanning axis. The localization in complex 3D environment is also an advantage provided by the proposed method.
Keywords: Engenharia elétrica
Filtro de partícula
Modelo de sonar
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2017
Publisher country: Brasil
Language: eng
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

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