Tesis doctoral de Francisco Daniel Ruiz Pereda
La presente tesis doctoral surge con el objetivo de realizar contribuciones en el calibrado de sistemas de posicionamientos local (lps) balizados. En la actualidad una de las técnicas más empleadas en la localización en espacios interiores son los sistemas de posicionamientos con balizas, esto es, dentro del área a localizar se instalan una serie de balizas (emisores) y mediante medidas de distancia a los mismos se obtiene la posición de un objeto móvil. Para llevar a cabo esta localización, la gran mayoría de las técnicas de localización necesitan conocer la posición de dichas balizas respecto del sistema de referenciaque se esté empleando. Calcular estas posiciones suele ser un proceso tedioso y en la mayor parte de los trabajos de localización presentados se asume que es conocida, pero cuando se aborda la implementación real de un sistema de posicionamiento, los errores cometidos en la determinación de la posición de las balizas afectan al error cometido en la posición del móvil tanto como los errores cometidos en la medida de distancia.La tesis se puede dividir en tres grandes bloques. En el primero se propone un nuevo método de posicionamiento para el caso de emplear trilateración hiperbólica. En el segundo bloque se proponen diferentes técnicas para la calibración de sistemas de posicionamiento tanto si están compuestos por un único lps, como si están compuestos por varios sistemas lps distribuidos por distintas zonas de cobertura. Finalmente, en el último bloque se analizan las propiedades de los métodos propuestos en un sistema de posicionamiento local ultrasónico.Tras realizar un análisis pormenorizado de las diferentes técnicas de posicionamiento tanto esféricas como hiperbólicas se propone un nuevo algoritmo de posicionamiento hiperbólico basado en las propiedades geométricas del operador de cayley-menger. Este nuevo algoritmo consigue obtener la posición del nodo móvil con precisiones similares a las de los métodos tradicionalmente utilizados, pero con una menor carga computacional. Además se presenta una versión simplificada del mismo cuando todas las balizas del sistema se encuentran a la misma altura, reduciendo aún más la carga computacional del sistema.Posteriormente se propone un método de calibración para sistemas lps consistente en tomar varias medidas en diversos puntos dentro del área de trabajo, la principal novedad de este algoritmo es que sólo se necesita conocer la posición real de tres de los puntos de medida mientras que el resto permanecen desconocidos. Los tres puntos conocidos definen el origen de referencia y eliminan ambigí¼edades por rotación. Este método permite sólo calibrar sistemas lps independientes, por eso también se presenta un método de calibración global para varios sistemas lps independientes, mediante un robot móvil se consigue calibrar todos los lps respecto del mismo sistema de referencia, fusionando los datos de odometría y la información proporcionada por cada lps mediante un filtro h-infinito.Finalmente, se ha definido un sistema de posicionamiento local ultrasónico, en el que se ha podido comprobar experimentalmente la validez de los resultados obtenidos con todos los algoritmos propuestos.
Datos académicos de la tesis doctoral «Localización y autocalibrado simultáneo con sistemas de posicionamiento local ultrasónicos«
- Título de la tesis: Localización y autocalibrado simultáneo con sistemas de posicionamiento local ultrasónicos
- Autor: Francisco Daniel Ruiz Pereda
- Universidad: Alcalá
- Fecha de lectura de la tesis: 11/07/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Jesús Ureña Ureña
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Juan Jesús García domínguez
- Fernando Javier álvarez franco (vocal)
- Antonio eduardo De barros ruano (vocal)
- Fernando Seco granja (vocal)