Sistema nebuloso para navegação autônoma de veículo aéreo não tripulado / Fuzzy system for autonomous unmanned aerial vehicle navigation

Abstract

Este trabalho tem como principal objetivo desenvolver um sistema de navegacao autonoma para veiculos aereo nao tripulado (VANT) do tipo quadrirrotor, baseado em logica nebulosa e sensoriamento do veiculo, visando automatizar a funcao de um piloto, de forma a permitir o maximo grau de autonomia. Para o desenvolvimento do projeto, foi alterado o hardware do radio controle do drone Syma X8HC e utilizando sensores de ultrassom comum no mercado para permitir o veiculo identificar a presenca e a distância de obstaculos diversos em uma trajetoria. As estruturas do controlador nebuloso foram testadas, por meio de simulacoes computacionais. Os resultados obtidos por meio de experimentos realizados em uma plataforma de teste e simulacoes computacionais demonstraram a eficacia e desempenho, tanto do metodo utilizado como do sistema proposto neste trabalho. ALVANE, T. A. G. Navegacao de Drones via GPS . 2014. 124 f. Dissertacao (Mestrado) - Faculdade de Engenharia Eletronica e Telecomunicacoes, Universidade de Aveiro, Portugal. 2014. DASH J.P. et al. Assessing very high resolution uav imagery for monitoring forest health during a simulated disease outbreak. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, v.131, p.1–14, Julho de 2017. doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2017.07.007 Eltner.A. et al. Multi-temporal uav data for automatic measurement of rill and interrill erosion on loess soil. Earth Surface Processes and Landforms, vol. 40, n. 6, p.741–755, Novembro 2014, doi.org/10.1002/esp.3673 . ENGEL, J.; STURM, J.; CREMERS, D. Tum AR. Drone. 2014. Disponivel em: Acesso em: 25.08l. 2020. GONCALVES, J; RENATO, H. Uav photogrammetry for topographic monitoring of coastal areas. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, v.104, p. 101–111, Fevereiro de 2015. doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2015.02.009 . KAVIYARASU, A; SARAVANAKUMAR. A; VENKATESH, M. Hardware in Loop Simulation of a Way Point Navigation Using Matlab/Simulink and X-Plane Simulator, 2019 International Conference on Intelligent Sustainable Systems (ICISS), Palladam, Tamilnadu, India, p. 332-335, 2019. doi: 10.1109/ISS1.2019.8908103. MAC, T; COPOT, C; KEYSER, R. D; IONESCU, C. M. The development of an autonomous navigation system with optimal control of an UAV in partly unknown indoor environment. Mechatronics. v. 49 , p.187-196, Fervereiro de 2018, doi.org/10.1016/j.mechatronics.2017.11.014 MADRUGA, S. P. PROJETO DE SISTEMA DO CONTROLE EMBARCADO PARA CONTROLE DE VOO DE QUADRICOPITERO . 2018. 99 f. Dissertacao (Mestrado) – Programa de Pos-Graduacao em Informatica, Universidade Federal da Paraiba, Joao Pessoa. 2018. MATHWORKS. [S.l.: s.n.]. Disponivel em: . Acesso em: 27 08 2020. MELO, A. S. D. IMPLEMENTACAO DE UM QUADROTOR COMO PLATAFORMA DE DESENVOLVIMENTO PARA ALGORITMOS DE CONTROLE . 2010. 114 f. Dissertacao (Mestrado) - Programa de Pos-Graduacao em Engenharia Eletrica, Universidade Federal do Espirito Santo, Vitoria, 2010. PENG-YA, X; YUN-JIE, W; JING-XING, Z; LING, C. Longitudinal attitude control of UAV based on fuzzy PID, 2018 IEEE CSAA Guidance, Navigation and Control Conference (CGNCC), Xiamen, China, p. 1-5, 2018. doi: 10.1109/GNCC42960.2018.9019030. PENHA NETO, G; VELHO, F.C; IDEITI S. E. UAV AUTO.NOMOUS NAVIGATION BY DATA FUSION AND FPGA. Mecanica Computacional, Santa Fe, v .37, p. 609-618, novembro de 2019. SANTANA, L. V. SISTEMAS DE NAVEGACAO E CONTROLE PARA VEICULOS AEREOS NAO TRIPULADOS E SUAS APLICACOES . 2016. 153 f. Tese (Doutorado) — Programa de Pos-Graduacao em Engenharia Eletrica, Universidade Federal do Espirito Santo. 2016. SANTOS, A. H. L. IDENTIFICACAO E CONTROLE DE ALTITUDE DE UM QUADRIRROTOR. 2018. 68 f. Tese (Mestrado) — Programa de Pos-Graduacao em Engenharia Eletrica -Universidade Federal do Amazonas, 2018. SHOUFAN, A. et al. Drone Pilot Identification by Classifying Radio-Control Signals, in IEEE Transactions on Information Forensics and Security, vol. 13, no. 10, pp. 2439-2447, Outubro de 2018, doi: 10.1109/TIFS.2018.2819126. SILVA, R. C. CONSTRUCAO E CONTROLE DE UM VEICULO QUADRIRROTOR USANDO LOGICA NEBULOSA. 2017. 74 f. Dissertacao (Mestrado) - Faculdade de Engenharia Eletrica, Universidade Estadual Paulista – UNESP - Câmpus de Ilha Solteira, S ao Paulo. 2017. SIMOES, M. G; SHAW, I.S. Controle e Modelagem Fuzzy.2. ed. Sao Paulo: Blucher: FAPESP, 2017.185 p. ȚIGĂERU, L. System on Chip Implementation of a Fuzzy Logic Based Autonomous Robot Navigation System, 2019 IEEE 25th International Symposium for Design and Technology in Electronic Packaging (SIITME), Cluj-Napoca, Romania, p. 236-239, 2019. doi: 10.1109/SIITME47687.2019.8990702. TINETTI, F. G; VALDERRAMA, O. C.; ROMERO, F. L. Unmanned Vehicles: Real Time Problems in Drone Receivers, 2019 International Conference on Computational Science and Computational Intelligence (CSCI), Las Vegas, NV, USA, p. 1080-1085, 2019. doi: 10.1109/CSCI49370.2019.00205. WOODS, A. C; LA, H. M. A Novel Potential Field Controller for Use on Aerial Robots, in IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, v. 49, n. 4, p. 665-676, Abril 2019, doi: 10.1109/TSMC.2017.2702701. YEPES, IGOR. Robotica Educativa: Drones e Novas Perspectivas. RENOTE, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, V. 16 No 2, dezembro de 2018. DOI: 10.22456/1679-1916.