Avaliação de desempenho de algoritmos de localização de emissores de rf baseados em medidas de marcação em um cenário naval

Abstract

Neste trabalho é investigado o problema de localização de alvos baseados apenas em marcações quando as posições do observador são conhecidas, não estando sujeitas a ruído, como também, quando estas mesmas posições estão sujeitas a erros. Os desempenhos dos algoritmos de localização de emissores eletromagnéticos são comparados em cenários táticos navais específicos. Com o intuito de estimar a posição do alvo, são utilizadas apenas as medidas de ângulo de chegada, ou marcação, do sinal transmitido do alvo para o observador. Assume-se que não apenas as medidas de marcação são corrompidas por ruído mas também a posição exata do observador não é conhecida, os erros de posicionamento sendo modelados como ruído aditivo branco. As simulações são realizadas com a utilização dos algoritmos Mínimos Quadrados (Least Squares - LS), Mínimos Quadrados Total (Total Least Squares - TLS), do algoritmo baseado na Transformada de Hough Generalizada (Generalized Hough Transform - GHT), Filtro de Kalman Sem Rasto (Unscented Kalman Filter - UKF) e Minimax, com a finalidade de estimar a posição de um alvo fixo no mar. As medidas de ângulos de chegada são assumidamente feitas por aeronaves tripuladas ou não tripuladas em missões de patrulha. Adicionalmente, este trabalho apresenta uma interpretação geométrica para alguns destes algoritmos e o desempenho de um critério de seleção de medidas de marcação quando há valores dispersos presentes nas mesmas. A utilização dos algoritmos se mostrou viável para aplicações em cenários navais. No entanto, o algoritmo TLS apresentou resultados mais precisos em relação aos outros na maioria dos testes e o UKF mostrou-se muito dependente de uma estimativa inicial da posição do alvo.