Estudo da reconstrução de trajetórias baseado em sensores inerciais de baixo custo no contexto de mobilidade terrestre

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Ribeiro, Eduardo Zampieri lattes
Orientador(a): Miranda Neto, Arthur de
Banca de defesa: Lima, Danilo Alves de, Rivera, Fernando Pujaico, Vitor, Giovani Bernardes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Automação
Departamento: Departamento de Engenharia
País: brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/28225
Resumo: Ao se realizar a localização de um indivíduo torna-se possível exercer diversas tarefas no que diz respeito ao conceito de mobilidade, viabilizando uma maior gama de possibilidades relacionadas à infraestrutura e serviços de uma cidade, em destaque os voltados aos Sistemas de Transportes Inteligentes. Este trabalho propõe uma metodologia de auxílio na reconstrução e identificação de trajetórias, tendo como referência sensores inercias a baixo custo. A proposta contempla a preparação do sinal da aceleração para a etapa de dupla integração, a fim de se obter o deslocamento nos eixos de medição. Para a preparação do sinal utilizou-se filtros digitais do tipo FIR e valores médios ao longo de uma janela temporal. Tendo em vista evitar erros ao se realizar a dupla integração, devido a certas “contaminações” (ruídos e offset) que tendem a permanecer nos sinais mesmo após a utilização de filtros, foi proposta uma função denominada detector de pausas. Esta é executada juntamente com todo o sistema, tendo por objetivo zerar a velocidade na integração, e por consequência pausar o deslocamento tão logo uma pausa é detectada. Uma análise da qualidade dos dados retornados pelos sensores e dos resultados obtidos é realizada, bem como a observação das consequências ao se respeitar, ou não, a definição do Teorema da amostragem de Nyquist. Ao final, foram propostas soluções para possíveis melhoras dos resultados obtidos, a partir da utilização de splines cúbicos. Por fim, algumas considerações são apresentadas sobre as condições tecnológicas atuais dos sensores embarcados em Smartphones.
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spelling 2017-12-08T10:38:42Z2017-12-08T10:38:42Z2017-12-082017-10-11RIBEIRO, E. Z. Estudo da reconstrução de trajetórias baseado em sensores inerciais de baixo custo no contexto de mobilidade terrestre. 2017. 69 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas e Automação)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.https://repositorio.ufla.br/handle/1/28225Ao se realizar a localização de um indivíduo torna-se possível exercer diversas tarefas no que diz respeito ao conceito de mobilidade, viabilizando uma maior gama de possibilidades relacionadas à infraestrutura e serviços de uma cidade, em destaque os voltados aos Sistemas de Transportes Inteligentes. Este trabalho propõe uma metodologia de auxílio na reconstrução e identificação de trajetórias, tendo como referência sensores inercias a baixo custo. A proposta contempla a preparação do sinal da aceleração para a etapa de dupla integração, a fim de se obter o deslocamento nos eixos de medição. Para a preparação do sinal utilizou-se filtros digitais do tipo FIR e valores médios ao longo de uma janela temporal. Tendo em vista evitar erros ao se realizar a dupla integração, devido a certas “contaminações” (ruídos e offset) que tendem a permanecer nos sinais mesmo após a utilização de filtros, foi proposta uma função denominada detector de pausas. Esta é executada juntamente com todo o sistema, tendo por objetivo zerar a velocidade na integração, e por consequência pausar o deslocamento tão logo uma pausa é detectada. Uma análise da qualidade dos dados retornados pelos sensores e dos resultados obtidos é realizada, bem como a observação das consequências ao se respeitar, ou não, a definição do Teorema da amostragem de Nyquist. Ao final, foram propostas soluções para possíveis melhoras dos resultados obtidos, a partir da utilização de splines cúbicos. Por fim, algumas considerações são apresentadas sobre as condições tecnológicas atuais dos sensores embarcados em Smartphones.The localization of a person allows to perform several tasks with regard to the concept of mobility. It enables a greater range of possibilities related to infrastructure and services in a city, in particular concerning the Intelligent Transportation Systems. This work proposes a methodology for reconstruction and identification of trajectories, using low cost inertial sensors. The proposal includes the preparation of the acceleration signal for a double integration stage, in order to obtain the displacement in the measuring axes. For the signal conditioning, we have used a FIR type digital filters and the mean values along a time window. In view of avoid errors in performing the double integration, due to certain "contaminations" (noises and offset) that tend to remain in the signals even after the use of filters, a function called pause detector was proposed. This function is performed together with the whole system, aiming to zero the speed in the integration, and consequently to pause the displacement as soon as a pause is detected. An analysis of the quality of the data returned by the sensors and the results obtained is carried out, as well as an observation of the consequences of respecting or not the definition of Nyquist's Theorem. After that, we have proposed a solution for improve the results by using a cubic splines.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal do Ensino Superior (CAPES)Universidade Federal de LavrasPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e AutomaçãoUFLAbrasilDepartamento de EngenhariaSensoriamento RemotoSmartphones – Sensoriamento remotoMapas – Processamento de sinais – Técnicas digitaisSistemas Inteligentes de TransporteSmartphones – Remote sensingMapas – Signal processing – Digital techniqueIntelligent Transportation Systems (ITS)Estudo da reconstrução de trajetórias baseado em sensores inerciais de baixo custo no contexto de mobilidade terrestreStudy of trajectories reconstruction based on low cost inertial sensors and applied to terrestrial mobility contextinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMiranda Neto, Arthur deRivera, Fernando PujaicoLima, Danilo Alves deRivera, Fernando PujaicoVitor, Giovani Bernardeshttp://lattes.cnpq.br/9188062303905840Ribeiro, Eduardo Zampieriinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLALICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8953https://repositorio.ufla.br/bitstreams/335e243a-4d64-4b2e-beae-061322646294/download760884c1e72224de569e74f79eb87ce3MD51falseAnonymousREADORIGINALDISSERTAÇÃO_Estudo da reconstrução de trajetórias baseado em sensores inerciais de baixo custo no contexto de mobilidade terrestre.pdfDISSERTAÇÃO_Estudo da reconstrução de trajetórias baseado em sensores inerciais de baixo custo no contexto de mobilidade terrestre.pdfapplication/pdf2141010https://repositorio.ufla.br/bitstreams/2c22d809-2a3a-425d-8d8d-3fde4b4a4a44/downloada4c8d94ad4fa181f912cd97c9eae3c08MD52trueAnonymousREADTEXTDISSERTAÇÃO_Estudo da reconstrução de trajetórias baseado em sensores inerciais de baixo custo no contexto de mobilidade terrestre.pdf.txtDISSERTAÇÃO_Estudo da reconstrução de trajetórias baseado em sensores inerciais de baixo custo no contexto de mobilidade terrestre.pdf.txtExtracted texttext/plain103523https://repositorio.ufla.br/bitstreams/adeb2719-32fd-4e1f-a284-333e97c8bf42/downloade46342f52936ad953828a496180ebd43MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO_Estudo da reconstrução de trajetórias baseado em sensores inerciais de baixo custo no contexto de mobilidade terrestre.pdf.jpgDISSERTAÇÃO_Estudo da reconstrução de trajetórias baseado em sensores inerciais de baixo custo no contexto de mobilidade terrestre.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3588https://repositorio.ufla.br/bitstreams/c9c9e8dd-5532-47b0-b46e-c0070aac657d/downloadba719103d59c6b5651a8a52457c4f51dMD54falseAnonymousREAD1/282252025-08-19 10:01:48.904open.accessoai:repositorio.ufla.br:1/28225https://repositorio.ufla.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufla.br/server/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2025-08-19T13:01:48Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)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