Sistema de referência de atitude, orientação e posição baseado em Filtro de Kalman robusto implementado em FPGA

• Processo: 14/08432-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa eScience e Data Science - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2015
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2017
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
• Pesquisador responsável: Marco Henrique Terra
• Beneficiário: Marco Henrique Terra
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Denis Fernando Wolf ; Fernando Santos Osório ; Kalinka Regina Lucas Jaquie Castelo Branco ; Roberto Santos Inoue ; Valdir Grassi Junior
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/01899-5 - Sistema de referência de atitude, orientação e posição tolerante a falhas baseado em filtro de Kalman Markoviano robusto implementado em FPGA, BP.PD
• Assunto(s): Automação Robótica Veículos autônomos Sensores eletromecânicos Filtros de Kalman
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Automation | data fusion | robotics | Sensors | Robust filtering

Resumo

Este projeto de pesquisa tem como objetivo desenvolver um sistema de referência de atitude, orientação e posição baseado em um filtro de Kalman robusto e recursivo (FKRR) deduzido em outro projeto, com apoio da FAPESP. Este FKRR apresenta um desempenho melhor que o filtro de Kalman padrão para fazer a fusão dos dados de uma unidade de medida inércia (UMI) de baixo custo. Este tipo de UMI não apresenta a mesma qualidade dos sinais medidos em UMI de custo elevado. Será desenvolvimento um algoritmo array do FKRR para implementação do sistema proposto em ponto fixo em uma FPGA (Field Programmable Gate Array). Este projeto será executado em parceria com o Laboratório de Sistemas Inteligentes (LASI), com o Laboratório de Robótica Móvel (LRM) ambos da USP em São Carlos e com a Scania Latin America Ltda. Nestes laboratórios estão sendo desenvolvidas pesquisas nas áreas de robótica, controle e filtragem robustas, e estimativa de atitude e posição de veículos autônomos. Estes dois laboratórios e a empresa Scania, que compreendem as unidades sediadas no Brasil e na Suécia, têm desenvolvido pesquisas relacionadas com caminhões autônomos. Os resultados obtidos nesta proposta serão aplicados neste projeto de P&D que está sendo desenvolvido em parceria com a Scania. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE JESUS, GILDSON Q.; INOUE, ROBERTO S.; TERRA, MARCO H.. Information filtering and array algorithms for discrete-time Markovian jump linear systems subject to parametric uncertainties. INFORMATION SCIENCES, v. 369, p. 287-303, NOV 10 2016. (14/08432-0)

INOUE, ROBERTO SANTOS; TERRA, MARCO HENRIQUE; CERRI, JOAO PAULO. Extended robust Kalman filter for attitude estimation. IET Control Theory and Applications, v. 10, n. 2, p. 162-172, JAN 19 2016. (07/03484-8, 14/08432-0)

INOUE, ROBERTO S.; GUIZILINI, VITOR; TERRA, MARCO H.; RAMOS, FABIO; BICCHI, A; OKAMURA, A. Markovian Jump Linear Systems-based filtering for Visual and GPS Aided Inertial Navigation System. 2017 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS), v. N/A, p. 7-pg., 2017-01-01. (14/50851-0, 15/18085-8, 14/08432-0)

CHAVEZ-FUENTES, JORGE R.; MAYTA, JORGE E.; COSTA, EDUARDO F.; TERRA, MARCO H.. Stochastic and exponential stability of discrete-time Markov jump linear singular systems. SYSTEMS & CONTROL LETTERS, v. 107, p. 92-99, SEP 2017. (14/08432-0, 13/19380-8)