Item


Online acoustic localization methods for autonomous underwater vehicles

Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) true autonomy capabilities in complex unknown environments, have not yet been fully achieved because of the lack of online algorithms that can solve fundamental problems such as localization, mapping and path-planning on-board the AUV. This thesis presents the development of two online localization algorithms for AUVs. The first algorithm is based on a Sum of Gaussian filter for online range-only localization of a Docking Station for battery recharging and data uploading. This algorithm is tested in a wider project where it is combined with other algorithms to produce a complete homing and docking strategy. The second algorithm proposes an online SLAM framework for continuous occupancy mapping named H-SLAM. It uses a Rao-Blackwellized Particle Filter where each particle carries a Hilbert Map representation of the environment. This algorithm is tested on two real-world datasets offering a significantly better reconstruction of the environment than using DR navigation.

El verdader potencial d’autonomia dels Vehicles Submarins Autònoms (AUVs) en entorns complexos i desconeguts, encara no ha estat completament assolit degut a la falta d’algoritmes que puguin resoldre problemes com la localització i el mapeig en el propi vehicle. Aquesta tesi presenta el desenvolupament de dos algoritmes de localització online per AUVs. El primer algorisme està basat en un filtre de Suma de Gaussians per localitzar una Estació d’Acoblament. Ha estat provat dins un projecte on s’ha combinat amb altres algoritmes, per obtenir una estratègia de localització i acoblament. El segon algorisme proposa un mètode de SLAM que construeix de mapes continus d’ocupació anomenat H-SLAM. Utilitza un Filtre de Partı́cules Rao- Blackwellizat on cada partı́cula té un Mapa de Hilbert. Ha estat provat amb dades reals produint una millora significativa en la reconstrucció de l’entorn respecte la reconstrucció obtinguda utilitzant la navegació DR.

Universitat de Girona

Manager: Ridao Rodríguez, Pere
Other contributions: Universitat de Girona. Departament d’Arquitectura i Tecnologia de Computadors
Author: Vallicrosa Massaguer, Guillem
Date: 2018 November 15
Abstract: Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) true autonomy capabilities in complex unknown environments, have not yet been fully achieved because of the lack of online algorithms that can solve fundamental problems such as localization, mapping and path-planning on-board the AUV. This thesis presents the development of two online localization algorithms for AUVs. The first algorithm is based on a Sum of Gaussian filter for online range-only localization of a Docking Station for battery recharging and data uploading. This algorithm is tested in a wider project where it is combined with other algorithms to produce a complete homing and docking strategy. The second algorithm proposes an online SLAM framework for continuous occupancy mapping named H-SLAM. It uses a Rao-Blackwellized Particle Filter where each particle carries a Hilbert Map representation of the environment. This algorithm is tested on two real-world datasets offering a significantly better reconstruction of the environment than using DR navigation.
El verdader potencial d’autonomia dels Vehicles Submarins Autònoms (AUVs) en entorns complexos i desconeguts, encara no ha estat completament assolit degut a la falta d’algoritmes que puguin resoldre problemes com la localització i el mapeig en el propi vehicle. Aquesta tesi presenta el desenvolupament de dos algoritmes de localització online per AUVs. El primer algorisme està basat en un filtre de Suma de Gaussians per localitzar una Estació d’Acoblament. Ha estat provat dins un projecte on s’ha combinat amb altres algoritmes, per obtenir una estratègia de localització i acoblament. El segon algorisme proposa un mètode de SLAM que construeix de mapes continus d’ocupació anomenat H-SLAM. Utilitza un Filtre de Partı́cules Rao- Blackwellizat on cada partı́cula té un Mapa de Hilbert. Ha estat provat amb dades reals produint una millora significativa en la reconstrucció de l’entorn respecte la reconstrucció obtinguda utilitzant la navegació DR.
Format: application/pdf
Other identifiers: http://hdl.handle.net/10803/664427
Document access: http://hdl.handle.net/10256/16161
Language: eng
Publisher: Universitat de Girona
Rights: L’accés als continguts d’aquesta tesi queda condicionat a l’acceptació de les condicions d’ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Subject: Autonomous underwater vehicles
Vehicles submarins autònoms
Vehículos submarinos autónomos
AUV
Simoultaneous localization and mapping
Localització i construcció de mapes de forma simultànea
Localización y mapeo simultáneo
SLAM
Hilbert maps
Mapes de Hilbert
Mapas de Hilbert
Kalman filter
68 - Indústries, oficis i comerç d’articles acabats. Tecnologia cibernètica i automàtica
Title: Online acoustic localization methods for autonomous underwater vehicles
Type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Repository: DUGiDocs

Subjects

Authors


Warning: Unknown: write failed: No space left on device (28) in Unknown on line 0

Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/lib/php5) in Unknown on line 0