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@MastersThesis{Lima:2018:AvAcPo,
               author = "Lima, Sidney Andrade de",
                title = "Avalia{\c{c}}{\~a}o da acur{\'a}cia do posicionamento e 
                         orienta{\c{c}}{\~a}o de aeronaves remotamente pilotadas com uso 
                         de t{\'e}cnicas de fotogrametria e processamento digital de 
                         imagens",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2018",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2018-07-26",
             keywords = "posicionamento, fotogrametria, ressec{\c{c}}{\~a}o espacial, 
                         imagem, ARP, positioning, photogrammetry, spatial resection, 
                         image, UAV.",
             abstract = "Este trabalho tem por objetivo avaliar a acur{\'a}cia do 
                         c{\'a}lculo do posicionamento e a orienta{\c{c}}{\~a}o de 
                         Aeronaves Remotamente Pilotadas (ARP) usando conceitos de 
                         fotogrametria a partir de imagens geradas por c{\^a}maras 
                         embarcadas, visando {\`a} navega{\c{c}}{\~a}o a{\'e}rea 
                         aut{\^o}noma. Esse tipo de navega{\c{c}}{\~a}o pode ser 
                         utilizado como uma alternativa aos sistemas de 
                         navega{\c{c}}{\~a}o atualmente em uso na maioria das ARP. A 
                         t{\'e}cnica de navega{\c{c}}{\~a}o por imagens de casamento de 
                         padr{\~a}o utiliza ortoimagens e Modelos Digitais de 
                         Superf{\'{\i}}cie (MDS) como refer{\^e}ncia para representar o 
                         espa{\c{c}}o objeto, ou seja, o terreno e imagens obtidas pela 
                         c{\^a}mara embarcada no momento do voo. Assim durante o voo 
                         s{\~a}o obtidas fotografias, encontrando-se pontos hom{\'o}logos 
                         entre a imagem e a ortoimagem {\'e} poss{\'{\i}}vel calcular a 
                         posi{\c{c}}{\~a}o e {\^a}ngulos de atitudes do centro 
                         perspectivo da c{\^a}mara atrav{\'e}s dos conceitos de 
                         fotogrametria. As ARP usualmente navegam atrav{\'e}s do Sistema 
                         Global de Navega{\c{c}}{\~a}o por Sat{\'e}lite (GNSS) associado 
                         a um Sistema de Navega{\c{c}}{\~a}o Inercial (INS). No entanto, 
                         o GNSS pode ter sua acur{\'a}cia degradada a qualquer momento, 
                         pois est{\'a} sujeito ao controle dos propriet{\'a}rios destes 
                         sistemas, que podem inserir ru{\'{\i}}dos ou at{\'e} mesmo 
                         desligar o seu sinal. Al{\'e}m disso, existe a possibilidade de 
                         interfer{\^e}ncias maliciosas, conhecidas pelo termo em 
                         ingl{\^e}s jamming. Apesar de o INS ser um sistema aut{\^o}nomo, 
                         ap{\'o}s algum tempo de navega{\c{c}}{\~a}o este sistema perde 
                         acur{\'a}cia, pois o posicionamento {\'e} determinado pela 
                         medi{\c{c}}{\~a}o de acelera{\c{c}}{\~a}o e 
                         rota{\c{c}}{\~o}es, acumulando erros com o passar do tempo. Por 
                         isso, o INS tem suas coordenadas corrigidas pelo GNSS. Neste caso 
                         o sistema de navega{\c{c}}{\~a}o GNSS/INS {\'e} dependente do 
                         GNSS. Portanto o sistema de navega{\c{c}}{\~a}o por imagem pode 
                         resolver o problema de autonomia, pois caso o GNSS seja 
                         desabilitado ou degradado, o sistema de navega{\c{c}}{\~a}o por 
                         imagem continuaria fornecendo informa{\c{c}}{\~a}o de 
                         coordenadas para o INS, viabilizando a autonomia do sistema. A 
                         informa{\c{c}}{\~a}o da acur{\'a}cia do posicionamento por 
                         imagem {\'e} muito importante, pois quando a acur{\'a}cia da 
                         coordenada do INS for menor do que a acur{\'a}cia obtida pela 
                         navega{\c{c}}{\~a}o por imagem, o INS ter{\'a} suas coordenadas 
                         reinicializadas. Neste trabalho foram avaliadas a influ{\^e}ncia 
                         do relevo, inclina{\c{c}}{\~a}o da c{\^a}mara, 
                         distor{\c{c}}{\~o}es geom{\'e}tricas e dos algoritmos SURF e 
                         RANSAC na acur{\'a}cia das coordenadas do centro perspectivo e 
                         {\^a}ngulos de atitudes da c{\^a}mara. Com a metodologia 
                         aplicada foi poss{\'{\i}}vel verificar erros m{\'e}dios na 
                         ordem de 0,5 metros no posicionamento e 0,5 nos {\^a}ngulos de 
                         atitudes da c{\^a}mera. Assim verificou-se que a 
                         navega{\c{c}}{\~a}o atrav{\'e}s de imagens pode atingir valores 
                         iguais ou superiores aos receptores GNSS sem corre{\c{c}}{\~a}o 
                         diferencial. Portanto, navegar por imagem {\'e} uma boa 
                         alternativa para possibilitar a navega{\c{c}}{\~a}o 
                         aut{\^o}noma de RPA. ABSTRACT: The objective of this work is to 
                         evaluate the accuracy of the positioning calculation and the 
                         guidance of Remotely Piloted Aircraft (RPA) using concepts of 
                         photogrammetry from images generated by embedded cameras, aiming 
                         at autonomous air navigation. This type of navigation can be used 
                         as an alternative to the navigation systems currently in use in 
                         most RPA. The technique of image navigation uses orthomosaic and 
                         Digital Surface Models (DSM) as a reference, to represent the 
                         object space, that is, the terrain and images obtained by the 
                         camera boarded at the time of the flight. Thus, during the flight, 
                         photographs are obtained and when homologous points are found 
                         between these images and the orthomosaic it is possible to 
                         calculate the position and attitudes of the perspective center of 
                         the camera through the concepts of photogrammetry. The RPA usually 
                         navigate through the Global Navigation Satellite System (GNSS) 
                         associated with an Inertial Navigation System (INS). However, GNSS 
                         may have its accuracy degraded at any time as it is subject to the 
                         control of the owners of these systems, which may insert noises or 
                         even turn off their signal. In addition, there is the possibility 
                         of malicious interference, known as Jamming. Although the INS is 
                         an autonomous system, after some time of navigation this system 
                         loses accuracy, because the positioning is determined by the 
                         measurement of acceleration and rotations, accumulating errors 
                         with time. Therefore, the INS has its coordinates corrected from 
                         time to time by GNSS. In this case the GNSS / INS navigation 
                         system is dependent on GNSS. Therefore, the image navigation 
                         system can solve the autonomy problem, because if the GNSS is 
                         disabled or degraded, the image navigation system would continue 
                         to provide coordinate information for the INS, making the system 
                         autonomous. The accuracy information of the image positioning is 
                         also very important, since when the accuracy of the INS coordinate 
                         is smaller, than the accuracy obtained by image navigation, the 
                         INS will have its coordinates reset. In this work the influence of 
                         the relief, camera inclination, geometric distortions and the 
                         influence of SURF and RANSAC algorithms on the accuracy of the 
                         perspective center coordinates and attitudes angles of the camera 
                         were evaluated. With the applied methodology it was possible to 
                         verify average errors in the order of 0.5 meters in the 
                         positioning and 0.5 in the angle of attitudes of the camera. So 
                         the navigation through the image can reach values equal to or 
                         higher than the GNSS receivers without differential correction. 
                         Therefore, navigating through the image is a good alternative to 
                         enable autonomous navigation.",
            committee = "Arag{\~a}o, Luiz Eduardo Oliveira e Cruz de (presidente) and Kux, 
                         Hermann Johann Heinrich (orientador) and Shiguemori, Elcio Hideiti 
                         (orientador) and Renn{\'o}, Camilo Daleles and Brito, Jorge 
                         Lu{\'{\i}}s Nunes e Silva and Paes, Rafael Lemos",
         englishtitle = "Evaluation of the accuracy of the positioning and orientation of 
                         remotely piloted aircraft using photogrammetry and digital image 
                         processing techniques",
             language = "pt",
                pages = "213",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3RFE6CH",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34R/3RFE6CH",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "04 dez. 2020"
}


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