Evaluation of altitude sensors for an application in a pulverization drone
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Data
2017Autor
Orientador
Nível acadêmico
Graduação
Abstract
This work aims to study and compare various range finders applied to altitude sensing on a rotating wings Unmanned Aerial Vehicle (UAV). The specific application is the altitude maintenance for the fluid deployment valve aperture control in an unmanned pulverization aircraft used in precision agriculture. The influence of a variety of parameters will be analyzed, including the tolerance for crop inconsistencies, density variations and intrinsic factors to the process, such as the pulverization ...
This work aims to study and compare various range finders applied to altitude sensing on a rotating wings Unmanned Aerial Vehicle (UAV). The specific application is the altitude maintenance for the fluid deployment valve aperture control in an unmanned pulverization aircraft used in precision agriculture. The influence of a variety of parameters will be analyzed, including the tolerance for crop inconsistencies, density variations and intrinsic factors to the process, such as the pulverization fluid interference in the sensor’s readings, as well as their vulnerability to harsh conditions of the operation environment. Filtering and data extraction techniques were applied and analyzed in order to potentiate the measurement reliability. As a result, a wide study was produced, enabling the better decision making about choosing the best sensor for each situation being analyzed. The performed data analysis was able to provide a reliable baseline to which the sensors could be compared. With a baseline set, it was possible to counterweigh the sensors errors and other measures like the Mean Squared Error (MSE) for each environment to provide a summarized score of the sensors in order to support product design decision making. The sensors which provided the best performance in the metrics used were Lightware SF11-C and LeddarTech M16, according to the environment. ...
Resumo
Este trabalho tem como finalidade o estudo e a comparação entre diversos sensores de alcance aplicados à determinação de altitude de um Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) de asas rotativas. A aplicação específica é a de manutenção de altitude para o controle de abertura da válvula de liberação de fluido para uma aeronave não tripulada com o propósito de pulverização no contexto de agricultura de precisão. São analisadas as influências de diversos tipos de parâmetros nas leituras dos sensores, i ...
Este trabalho tem como finalidade o estudo e a comparação entre diversos sensores de alcance aplicados à determinação de altitude de um Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) de asas rotativas. A aplicação específica é a de manutenção de altitude para o controle de abertura da válvula de liberação de fluido para uma aeronave não tripulada com o propósito de pulverização no contexto de agricultura de precisão. São analisadas as influências de diversos tipos de parâmetros nas leituras dos sensores, incluindo tolerância a falhas dependendo de características da plantação e variações na densidade da mesma, além de sua tolerância a fatores intrínsecos ao processo como a interferência do fluido sendo pulverizado nas leituras dos sensores, assim como a vulnerabilidade dos sensores às condições agressivas do ambiente em que os mesmos operam. São, ainda, realizadas análises de forma a determinar os efeitos benéficos ou não de técnicas de filtragem e extração de dados dos sinais obtidos de forma a potencializar os resultados obtidos a partir dos sensores. Como resultado, obtém-se um estudo abrangente de forma a possibilitar o embasamento da escolha do melhor sensor para cada situação analisada. A análise dos dados possibilitou a obtenção te uma referência confiável à qual é possível comparar os sensores individuais. Com uma referência fixada, foi possível comparar os erros dos sensores e outras medidas como o MSE para cada um dos ambientes de forma a obter uma pontuação que resume a qualidade de medida do sensor, possibilitando uma tomada de decisão de projeto embasada. Os sensores que geraram os melhores resultados nas métricas utilizadas foram o Lightware SF11-C e o LeddarTech M16, sendo que o melhor sensor varia de caso a caso ...
Instituição
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia de Controle e Automação.
Coleções
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TCC Engenharias (5789)
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