Banca de DEFESA: LEONARDO ALVES VIEIRA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: LEONARDO ALVES VIEIRA
DATA: 20/08/2021
HORA: 14:00
LOCAL: Vídeo conferência
TÍTULO:

Estratégias de Estabilização do Canal Vertical em Sistemas de Navegação Inercial via Integração Barométrica

PALAVRAS-CHAVES:

Sistemas de Navegação. INS. Canal Vertical. Barômetro. Índices de Desempenho. LQR

PÁGINAS: 62
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Elétrica
SUBÁREA: Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas; Instrumentação
RESUMO:

Sistemas de Navegação Inercial (INS) são sistemas de navegação compostos por acelerômetros e girômetros. A partir de medições desses sensores, e do conhecimento de condições iniciais, é possível se obter valores de posição, velocidade e atitude. Após sua inicialização, um INS não necessita de sinais externos para continuidade de sua operação, sendo a solução de navegação calculada unicamente a partir de dados obtidos dos sensores inerciais e de um modelo gravitacional. No entanto, no longo prazo, o canal vertical de um INS, isto é, sua altitude e velocidade vertical, se mostra instável, acumulando grandes erros em um intervalo de tempo relativamente curto. Para resolver esse problema, a integração do INS com um barômetro é bastante utilizada, pois este sensor fornece uma solução de altitude não divergente no longo prazo. Este trabalho investiga o problema da instabilidade do canal vertical em INS, e apresenta diferentes métodos de integração do barômetro com o INS para a estabilização desse canal. Como principal contribuição do trabalho, comparações são estabelecidas entre métodos de integração (referidos como mecanizações) tradicionalmente empregados na literatura (em sua maioria baseados em sintonias empíricas de malhas de controle), e novas estratégias de integração baseadas em controle ótimo e na minimização de índices de desempenho a saber, o Regulador Quadrático Linear (LQR), e os critérios Integral do Erro Absoluto (IAE), Integral do Erro Quadrático (ISE), Integral do Erro Absoluto multiplicado pelo Tempo (ITAE), e Integral do Erro Quadrático multiplicado pelo Tempo (ITSE). Resultados simulados e experimentais são apresentados, evidenciando o desempenho dos métodos de integração investigados. Como principais conclusões, verifica-se que as mecanizações sintonizadas via técnicas de controle ótimo apresentaram resultados mais estáveis, com menores oscilações. Em particular, a sintonia obtida via minimização do critério ITAE apresentou o melhor resultado, com solução mais estável e com menores valores da Raiz dos Erros Médios Quadráticos (RMSE) em altitude e velocidade vertical.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - SILVIA COSTA FERREIRA (Suplente)
Externo à Instituição - LUIZ FELIPE PUGLIESE - UNIFEI - UNI (Suplente)
Externo à Instituição - LUIS HENRIQUE DE CARVALHO FERREIRA - UNIFEI - UNI (Membro)
Presidente - FELIPE OLIVEIRA E SILVA (Membro)
Externo ao Programa - DANILO ALVES DE LIMA - DAT/EENG (Membro)