Secretaría Uvigo - Aplicación dunha rede de sensores inalámbricos distribuídos de baixo custo para a análise das propiedades dinámicas en 3 dimensións de barcos en posicións estacionarias

Aplicación dunha rede de sensores inalámbricos distribuídos de baixo custo para a análise das propiedades dinámicas en 3 dimensións de barcos en posicións estacionarias

Data de defensa26/03/2021
TitulaciónGrao en Enxeñaría Mecánica
CentroCentro Universitario da Defensa da Escola Naval Militar de Marín
Dirección Titoría: José Antonio González Prieto
Cotitoría: Gerardo González-Cela Echevarría
Tribunal Vogalía: Alicia Vázquez Carpentier
Presidencia: Carlos Casqueiro Placer
Secretaría: Pablo Falcón Oubiña
ResumoA navegación é un dos medios de transporte de mercadorías e persoas máis importantes e variados. Hoxe en día un dos problemas máis comúns para a ciencia é a resposta á pregunta de como mellorar as ferramentas e sistemas de navegación, tanto no relativo a temas como a optimización de métodos de propulsión, os sistemas de navegación autónoma ou os sistemas asociados á seguridade do tráfico marítimo.

Recentemente, a investigación no área da navegación sen empregar sensores non incerciais (como o GPS) cobrou maior importancia, sobre todo como unha tecnoloxía estratéxica que permite navegar con seguridade en situacións nas que o sinal GPS non estea dispoñible. Para iso analízanse os métodos de fusión de diferentes sensores como cámaras (navegación mediante odometría visual), magnetómetros (orientación do obxecto respecto a os eixos Norte/Sur/Este/Oeste) e as unidades inerciales. As unidades de medida inercial ( IMU) son dispositivos electrónicos, normalmente de baixo custo, que se utilizan para obter a información das aceleracións lineais e as velocidades angulares do obxecto no que se atopan instaladas, de forma que mediante técnicas de fusión e filtrado permiten estimar a orientación (ángulos) e desprazamento relativo (posicións x,e, z) do obxecto de estudo.

Neste traballo centrámonos na aplicación deste tipo de sensores inerciales de forma que se procede a elaborar un prototipo no que, mediante estes sensores, estudaremos o comportamento de dous obxectos flotantes (con diferentes propiedades) dentro dunha cubeta de auga por medio da realización dunha serie de tests que provoquen o movemento da estructura. En cada un dos obxectos instálanse unha serie de sensores inerciales de que información se envía por medio dunha rede wifi (protocolo MQTT) a un servidor que os recolle e almacena para o seu posterior procesado. Aplicaranse, ademais, métodos para o filtrado do ruído dos sinais obtidos e corrección do desvío provocado polos offsets no sinal recibido en repouso. Por último, deseñaranse algoritmos para a estimación da orientación angular do obxecto (roll e pitch) así como unha introdución a un posible sistema de detección e localización de impactos do obxecto flotante.
Volver