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https://hdl.handle.net/10316/99598
Title: | Barco Autónomo para Monitorização Ambiental | Authors: | Sousa, João Miguel Gomes Bento de | Orientador: | Marques, Lino Coimbra, António Paulo Mendes Breda Dias |
Keywords: | Plataforma de Superfície Não-Tripulada; Monitorização Ambiental; Batimetria; Interpolação de kriging; ROS; Unmanned Surface Vehicle; Environmental Monitoring; Kriging Interpolation; Bathymetry; ROS | Issue Date: | Sep-2012 | Place of publication or event: | Coimbra | Abstract: | Foi construída uma plataforma de superfície não-tripulada. Foi também criado software
e hardware para o controlo e aquisição de dados. As missões serão realizadas em cursos
naturais de água doce ou em barragens.
O robô está equipado com um sonar, um sensor químico e sensores de temperatura e condutividade
para extrair parâmetros batimétricos e de qualidade da água. A sua estrutura
modular e elevada capacidade de carga transportável permite facilmente adicionar mais sensores
e/ou capacidade de processamento. Como forma de aumentar a autonomia das baterias,
um painel fotovoltaico foi instalado.
Com a utilização de ROS não só se obtém uma excelente integração dos diferentes sensores e
actuadores, como também proporciona ferramentas óptimas para usar nas missões de estudo
de rios e alcançar bons resultados. Foram desenvolvidos drivers para o robô e para o sonar
por forma a controlar a plataforma e fazer o estudo batimétrico.
Para conseguir uma grelha uniforme das variáveis medidas, vários métodos de interpolação
espacial foram usados. Várias comparações foram feitas entre métodos clássicos de interpolação
e métodos estocásticos. O método de interpolação de kriging foi implementado
por forma a ser executado em simultâneo com a missão, permitindo assim prever zonas
não-navegáveis. An unmanned surface vehicle was built and it was created software and hardware for path control and data acquisition on natural freshwater courses or dams. The robot is equipped with a sonar, a chemical sensor, a temperature and a conductivity sensor to extract bathymetric and water quality parameters. The modular structure and high payload capacity allows easy integration of more sensors and/or more powerful processing capabilities. As a way of extending the autonomy, a photovoltaic panel was installed. The use of ROS not only provides an excellent sensor e actuator integration, but also gives great tools to use in tests and to achieve good results. Robot and sonar driver have been developed in order to control paths and to do the bathymetric study. To obtain an uniform grid of measured variables, multiple spatial interpolation methods were used. Several comparisons were made between classical methods of interpolation and stochastic methods. The kriging one was implemented in order to run concurrently with the mission, thus predicting non-navigable areas. |
Description: | Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. | URI: | https://hdl.handle.net/10316/99598 | Rights: | openAccess |
Appears in Collections: | FCTUC Eng.Electrotécnica - Teses de Mestrado |
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