Infer??ncia dos ??ngulos cr??ticos de voo por associa????o do fluxo ??ptico com a geometria da cena

Autor: Lima, Milton Macena Ramos de
Přispěvatelé: Barreto, Raimundo da Silva
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
instacron:UFAM
Popis: Made available in DSpace on 2015-04-11T14:02:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 milton.pdf: 1235914 bytes, checksum: dff60afa3cc8a29da9cf209d407c7d8f (MD5) Previous issue date: 2013-03-26 The three Attitude Parameters or Critical Flight Parameters - Attack, Yaw and Roll - are the angles that describe the rotational movements of an aerial vehicle in three-dimensional space. From the estimate of these angles, we can accomplish the stabilization of flight. The need for it varies for each type of aerial vehicle in inverse proportion to the stability provided by their mechanical characteristics. Moreover, the association of critical angles with other flight parameters, such as altitude and velocity, enables the description of all vehicle movements, and consequently, the execution of a flight path predetermined. Critical Flight Parameters can be inferred by electromechanical inertial sensors, Global Positioning System or by visual perception. Several authors mention that the electromechanical sensors fail and Global Positioning System are unavailable for some period of time under various environmental conditions, leading to loss of orientation and, in the case of unmanned vehicles, several accidents, given the lack of support from a pilot on these situations. In this work two techniques are integrated to estimate these parameters, based on Robotic Vision: the first one is based on the position and inclination of the Horizon about the aerial vehicle; and the second one is based on the estimation of optical flow of the scene viewed by the aerial vehicle. The use of optical flow provides the estimation of Yaw Parameter, which is not got at Horizon approach. It also enables the estimation of Critical Flight Parameters when the Horizon is not present. Both techniques are associated with camera parameters and integrated to provide more robustness to the flight angles estimation. Experiments conducted using real images of fixed-wing aircraft flight proved the method efficacy in open and unstructured envinroment. Os tr??s Par??metros de Atitude ou Par??metros Cr??ticos de Voo Ataque, Guinada e Rolagem s??o os ??ngulos que descrevem os movimentos rotacionais de um ve??culo a??reo no espa??o tridimensional. A partir da estimativa destes ??ngulos, pode-se realizar a estabiliza????o de voo, cuja necessidade varia para cada tipo de ve??culo a??reo em propor????o inversa ?? estabilidade proporcionada pelas suas caracter??sticas mec??nicas. Al??m disto, a associa????o dos ??ngulos cr??ticos de voo com outros par??metros, como altitude e velocidade, possibilita a descri????o de todos os movimentos do ve??culo, e consequentemente, a execu????o de uma rota de voo pr??-determinada. Os ??ngulos cr??ticos de voo podem ser inferidos por sensores eletromec??nicos inerciais, pelo Sistema de Posicionamento Global ou por percep????o visual. Diversos autores citam que os sensores eletromec??nicos falham e o Sistema de Posicionamento Global fica indispon??vel por algum intervalo de tempo sob diversas condi????es ambientais, ocasionando a perda da orienta????o e, nos casos de ve??culos n??otripulados, acidentes e perdas de ve??culos, dada a falta do apoio de um piloto nestas situa????es. Neste trabalho s??o integradas duas t??cnicas de estimativa destes par??metros, baseadas em Vis??o Rob??tica: a primeira ?? baseada na posi????o e inclina????o do Horizonte com rela????o ao ve??culo a??reo; a segunda ?? baseada na estimativa do Fluxo ??ptico da cena frontal ao ve??culo a??reo. O uso do Fluxo ??ptico possibilita a estimativa do Par??metro de Guinada, que n??o ?? realizada na abordagem baseada no Horizonte. Tamb??m possibilita a estimativa dos Par??metros Cr??ticos de Voo quando o Horizonte n??o est?? presente. As duas t??cnicas s??o associadas a par??metros da c??mera e integradas para dar mais robustez ?? estimativa dos ??ngulos de voo. Experimentos realizados usando-se imagens reais de voos de ve??culos a??reos de asa fixa provaram a efici??ncia do m??todo em ambiente aberto e n??o-estruturado.
Databáze: OpenAIRE
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