Simultaneous calibration of ultrasonic local positioning systems and mobile robot navigation

• Autores: David Gualda Gómez
• Directores de la Tesis: Juan Carlos García García (dir. tes.), Jesús Ureña Ureña (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Alcalá ( España ) en 2016
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Juan Jesús García Domínguez (presid.), María del Carmen Pérez Rubio (secret.), Fernando Javier Álvarez Franco (voc.), Antonio Ramón Jiménez Ruiz (voc.), José Manuel Neto Vieira (voc.)
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de los ordenadores
      • Diseño lógico
    • Tecnología electrónica
      • Dispositivos ultrasónicos
    • Tecnología de la instrumentación
      • Ingeniería de control
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TESEO
• Resumen
  • español

    Esta tesis doctoral tiene como objetivo el de contribuir en la mejora de los sistemas de posicionamiento orientados para interiores extensos. Desde el éxito del GPS para entornos exteriores, han surgido numerosas líneas de investigación para replicar este sistema en entornos interiores debido a la gran variedad de servicios que se podrían ofrecer en diversos ámbitos (publicidad, salud, ocio, aplicaciones militares, rescates, etc.). Las tecnologías más utilizadas en estos trabajos de investigación son infrarrojos, ultrasonidos, visión artificial y radiofrecuencia, siendo esta última la más destacada debido a la gran implantación de las redes inalámbricas en la gran mayoría de edificios. A pesar de los numerosos trabajos basados en esta tecnología cada vez es más complicado realizar nuevas aportaciones debido a las limitaciones en la precisión de estos sistemas (del orden de metros).Como alternativa, esta tesis se enfoca en el desarrollo de sistemas de posicionamiento basados en ultrasonidos. Estos sistemas presentan la gran de ventaja de su precisión (centímetros) pero tienen como inconveniente su reducido rango de cobertura. La configuración más habitual está compuesta por diversas balizas que componen un Sistema de Posicionamiento Local (LPS), por lo que si se desea cubrir un entorno interior extenso es necesaria la distribución de varios de estos sistemas por todo el recinto, con la consiguiente dificultad de realizar una calibración manual (conocer las coordenadas de las balizas con respecto al mapa) de todos los sistemas desplegados.

  • English

    This PhD Thesis contributes with the development and improvement of Indoor Localization Systems (ILS) for extensive indoor environments. The GPS is a successful and accepted system for outdoor environments. Since its development, a high number of research lines has emerged to replicate this system in indoor environments due to the potential services that this system can oer in a broad range of applications, such as publicity, social applications, military purposes, medicine, etc. The technologies most used for the development of these systems are infrared, ultrasound, cameras and radiofrequency, being the last one the most extended in the research lines during the last years, due to wireless networks are used in the majority of buildings. The high number of works related to this technology has made difficult to improve systems based on RF, since the knowledge of their limitations in terms of accuracy (several meters) and methods.

    This Thesis deals with the development of positioning systems based on ultrasonics.

    These systems present a high accuracy (centimeters) but have the inconvenience of the low coverage range. The common conguration is composed of several beacons that form a Local Positioning System (LPS), so it is neccesary the deployment of several LPSs for covering the whole indoor area, with the difficulty of calibrating all systems (to know the position of the beacons referenced to a map)