Väitös robotiikan ja autonomisten järjestelmien alalta, DI Jouko Kinnari

Väitöskirjan nimi: Infrastructureless unmanned aerial vehicle localization

Väittelijä: Jouko Kinnari
Vastaväittäjä: Prof. Juha Röning, Oulun yliopisto
Kustos: Prof. Ville Kyrki, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, sähkötekniikan ja automaation laitos

Paikannuskyky, eli kyky määrittää oma sijainti suhteessa tunnettuun koordinaatistoon, on eräs miehittämättömän lentävän laitteen (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) perustoiminnallisuuksista. Yleinen ratkaisu paikannuskyvyn toteuttamiseksi on käyttää satelliittipaikannusjärjestelmiä (Global Navigation Satellite System, GNSS) kuten GPS:ää tai Galileoa. Radiosignaalin etenemisen häiriöt ja tahallinen häirintä voivat vaikuttaa GNSS-järjestelmän paikkatiedon luotettavuuteen, mikä korostaa tarvetta paikannusinfrastruktuurista riippumattomille paikannusratkaisuille. Nämä GNSS:n rajoitukset estävät turvallisten, kaupallisten, autonomisten UAV-ratkaisujen toteuttamista. 

Väitös keskittyy paikannusratkaisuun, jossa antureina käytetään UAV:n kantamaa kameraa, inertiaalimittausjärjestelmää ja magnetometriä. Menetelmässä käytetään karttatietona ortokuvia tai satelliittikuvia. Väitöskirja käsittelee kolmea ongelmaa: kameran vapaata suuntaamista suhteessa maan pintaan, paikannuksen toteuttamista riippumatta ympäristön ulkonäön merkittävästä vuodenaikojen mukaan tapahtuvasta muuttumisesta ja oikean paikan etsimistä alkaen tilanteesta, jossa paikka täytyy selvittää ilman alkutietoa. Väitöskirjassa havainnollistetaan tuotetun algoritmin toimivuutta reaaliajassa todellisessa käyttöympäristössä pienellä UAV:lla. Yhteenvetona, väitös esittelee innovatiivisia ratkaisuja paikannusinfrastruktuurista riippumattomien robustisuuden ja käyttökelpoisuuden parantamiseksi, mahdollistaen turvallisempia ja luotettavampia autonomisia operaatioita.

Avainsanat: Paikannus, autonomia, miehittämätön lentävä laite

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/

Yhteystiedot:

Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/53