Navegação autônoma de VANT por fusão de dados com rede neural artificial otimizada implementada em FPGA - Gerson da Penha Neto (2021)
O uso de VANT aumentou nos últimos anos e devido o aumento do emprego de VANTs, cresceu também o interesse de empresas, organizações governamentais e da comunidade científica, no desenvolvimento de sistemas autônomos aéreos, principalmente de pequeno porte. A navegação necessita de sensores, como um Global Navigation Satellite System (GNSS) e um Inertial Navigation System (INS). Contudo, existem problemas associados ao uso destes sensores. Os principais problemas são interferências, que podem ser provocadas intencionalmente ou por ação natural, o que pode inviabilizar a navegação autônoma. Uma solução quando os sensores falham ou não estão disponíveis é a navegação por imagens. Contudo, ainda existem problemas associados a navegação autônoma, por processamento de imagens. Esses problemas advém da sua natureza técnica, que é sensível a interferências de fatores ambientais, como nuvens, chuva, fumaça, luminosidade, sensores imageadores de baixa qualidade ou qualquer outro fator que atrapalhe a coleta de imagens durante a navegação. Por isso, para mitigar possíveis falhas das alternativas, que utilizam apenas imagens, a solução sugerida na literatura é aplicar técnicas de fusão de dados. Com a fusão de dados, é possível obter maior confiabilidade a navegação autônoma de VANTs e desta forma, garantir uma melhor estimativa da posição do VANT durante a navegação. Uma das técnicas que se destaca, como fusor de dados, é o Filtro de Kalman (FK). Contudo, o FK possui desvantagens e dentre elas destaca-se a complexidade exigida na construção/implementação do FK. O objetivo desta Tese é investigar, analisar e qualificar a estimação da posição de um VANT, a partir da fusão dos dados, dos sensores embarcados, utilizando uma MLP autoconfigurada, como alternativa ao FK. Além de fornecer uma alternativa ao FK, também é um objetivo a construção de um dispositivo de processamento em alto desempenho, um hardware dedicado, para implementar a técnica investigada num dispositivo pequeno e possível de embarcar num VANT de pequeno porte.