Sistema de navegacion Automatica

Universidad Nacional de Jujuy F acultad de I ngenierí a XI JORNADAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE FACULTADES DE INGENIERÍA DEL NOA San Salvador de Jujuy, 23 y 24 de Junio de 2016 Sistema de navegación autónoma por seguimiento de trayectoria s Perez 1 , Jorge O.; Ferrao 1 , Hilda N.; Juarez 2 , Gustavo E. y Sarapura 1 , Rubén. (1) Laboratorio de Procesamie nto Digital de Información, Dpto. de Electric idad, Electrónica y Computación, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, Universidad Nacional de Tucumán. [email protected] (2) Laboratorio de Inteligencia Artificial, Dpto. de Electric idad, Electrónica y Computación, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, Universidad Nac ional de Tucumán. juarez.gustavo@gmail.com RESUMEN: Se presenta el desarrollo e implementación de un sistema para la navegación autónoma de vehículos autoguiados. La estrategia de diseño está basada en la utilización de algoritmos de seguimiento de trayectorias con asistencia de tecnología GPS (Global Positioning System) (El -Rabbany, 2002) en conjunto con una brújula electrónica para el control del ángulo de desplazamiento de las trayectorias previamente definidas en una base de datos. Se considera su aplicación en vehículos con desplazamiento en un sistema de dos coordenadas horizontales. El sistema comprende el hardware asociado para el movimiento de un prototipo móvil, y el software embebido con la codificación algorítmica. Los ensayos realizados en un vehículo experimental terrestre, permitieron verificar la operación del sistema. Se concluye que la utilización de esta metodología es adecuada para el control de trayectorias en forma autónoma en un plano horizontal. La continuidad del trabajo está dirigida a contemplar los efectos del ruido de medición y de control, efectuando correcciones mediante la utilización de un filtro de Kalman ( Grewal & Andrews, 2001) para su utilización en tres dimensiones aplicado a un vehículo aéreo drone en construcción . ABSTRACT: the development and implementation of a system for autonomous navigation of self-guided vehicles (AGV) is presented. The design strategy is based on the use of algorithms of tracking trajectories assisted by GPS (Global Positioning System) technology, in conjunction with an electronic compass for controlling the displacement angle of the trajectories previously defined in a database. It is considered its application on vehicles with displacement in a system of two horizontal coordinates. The system comprises the hardware associated for the movement of a mobile prototype, and embedded software with the algorithmic encoding. Tests performed in a terrestrial experimental vehicle, allowed verify system operation. It is concluded that the use of this methodology is suitable for controlling trajectories autonomously in a horizontal plane. Continuity of work is directed to look at the effects of the noise of measurement and control, making corrections using a Kalman filter for use in three dimensions applied to an air vehicle 'drone' under construction. Palabras claves: VAG, Trayectorias, Kalman, GPS Keywords: VAG, Trajectory, Kalman, GPS 1 INTRODUCCIÓN Los vehículos autoguiados poseen múltiples aplicaciones tanto en actividades militares como civiles, motivo por el cual poseen en la actualidad un alto grado de desarrollo tecnológico. El interés en los mismos se vio incrementado en los últimos años con los vehículos aéreos drones debido fundamentalmente a su uso en actividades comerciales en desarrollos agrícolas y de vigilancia, por citar solo algunas dentro de sus amplias potencialidades. Las prestaciones de seguimiento de trayectorias ocupan un lugar preponderante para estos vehículos en aquellas aplicaciones del tipo repetitivo o planificado, tales como en sembradoras y cosechadoras que recorren un campo con trayectorias diagramadas con anterioridad. Otro ejemplo de interés es la vigilancia de incendios en aéreas forestales y las de planimetría. Con el ánimo de contribuir en el campo de los vehículos autoguiados, se presenta una aplicación para el seguimiento de trayectorias en un vehículo terrestre con la idea de extrapolar los resultados obtenidos en esta primera aproximación a un vehículo aéreo drone en construcción, analizándose en este informe solo lo concerniente al control de trayectorias. La propuesta aquí presentada utiliza tecnología GPS y compás magnético para la formu lación del algoritmo de seguimiento de trayectorias aplicado al control de dirección de un carro experimental prototipo. El comportamiento y efectividad del mismo fue verificado computacional y experimentalmente en ensayos controlados, como se describe en este trabajo.

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