ESCUELA DE DOCTORADO

 
Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá
Más información
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE POSICIONAMIENTO LOCAL Y DE ALGORITMOS ROBUSTOS DE POSICIONAMIENTO
Autor/aPrieto Honorato, Jose Carlos
DepartamentoElectrónica
Director/aJiménez Ruiz, Antonio Ramón
Fecha de defensa07/02/2019
CalificaciónSobresaliente Cum Laude
ProgramaElectrónica: Sistemas Electrónicos Avanzados. Sistemas Inteligentes (RD 99/2011)
Mención internacionalNo
ResumenEn la caracterización del sistema se obtienen los mejores resultados en modo bidireccional con acceso al medio por TDMA, con un nivel de error al 95 % de 5.9 mm y un error rms de 3.4 mm con presencia de corrientes de aire. La resolución obtenida es de unos 4 mm con corrientes de aire y alrededor de 1 mm sin ellas. La cobertura se puede extender ampliamente por fuera de la celda de prueba, estimándose una densidad de balizas al cubrir zonas amplias de una cada 6.86 m2. Para abordar el diseño de algoritmos robustos se presenta una clasificación de los algoritmos de minimización del efecto de medidas atípicas utilizados en sistemas basados en rangos, distinguiendo los algoritmos estáticos y dinámicos, y los que requieren redundancia o no de las medidas, siendo de especial interés los redundantes por su mayor exactitud. Se implementan los algoritmos LTS y LMS, a partir de los cuales se propone un algoritmo nuevo denominado LTS-Vs que permite eliminar el efecto de dos errores simultáneos utilizando 7 balizas, utilizando una medida aproximada de la temperatura. Tomando como base los algoritmos MM se desarrolla el algoritmo RoPEUS, donde la medida de temperatura del anterior algoritmo se sustituye por la dilución de la precisión, y se añade una etapa de refinamiento de la solución utilizando una función biweight, obteniendo una mayor exactitud en el posicionamiento. Por último se desarrolla el algoritmo RoKaPEUS, que es un algoritmo dinámico resultante de adaptar el algoritmo estático RoPEUS a la estructura de un filtro de Kalman, utilizando el algoritmo RoPEUS en su inicialización, y una función biweight como ponderación de los residuos en la actualización de la estimación. El algoritmo presenta mayor exactitud cuando el móvil permanece estático, con resultados similares al algoritmo de espacio de paridad cuando el móvil sigue una trayectoria, con la ventaja de ser inmune ante dos errores simultáneos. La tesis finaliza con una evaluación del sistema ante condiciones adversas como interferencias sonoras y oclusiones severas, analizando los límites del sistema y de los algoritmos robustos diseñados. Se comprueba que el sistema es capaz de obtener mayor exactitud que los sistemas analizados en el estado del arte incluso con la presencia de corrientes de aire y medidas atípicas, gracias al modo bidireccional y a los algoritmos robustos implementados.