Osservazioni circa i risultati ottenuti - Localizzazione con lettore UHF-RFID a bordo di droni

4 Misure

4.3 Osservazioni circa i risultati ottenuti

In merito a quanto esposto in precedenza, si può concludere che la ricerca della seconda coordinata del tag ha senso solo se il effettua una traiettoria variabile rispetto a entrambe le

coordinate (scansione planare). Come aspettato, nel caso di scansione lineare, la stima sulla seconda coordinata (ortogonale rispetto a quella di scansione) risulta essere meno precisa proprio perché l’apertura sintetica è pressoché nulla.

Occorre, infine notare che esistono una serie di possibili fonti di errore che influiscono sulla localizzazione dei tag, indipendentemente dall’algoritmo di localizzazione SARFID:

• L’errore nelle coordinate dei tag supposte note e identificate con la stima da parte del sistema GPS che è dell’ordine di Ɛ_{𝐶𝑜𝑜𝑟𝑑 𝑇𝑎𝑔}≅0.05 m.

• L’imprecisione sulle coordinate GPS relative alla traiettoria del drone, Ɛ𝐺𝑃𝑆≅0.03 m.

• Il problema del sincronismo temporale tra il reader RFID e il sistema GPS che si servono, infatti, di orologi distinti con periodi di campionamento differenti (𝑇_𝐺𝑃𝑆= 200 𝑚𝑠 e 𝑇𝑅𝑒𝑎𝑑𝑒𝑟 ≅ 30 𝑚𝑠).

• L’offset tra la posizione dell’antenna GPS e dell’antenna del reader misurato con un certo errore ( Ɛ𝐶𝑜𝑜𝑟𝑑 𝐴𝑛𝑡𝑒𝑛𝑛𝑎≅0.05 m) e che determina quindi un’incertezza sulla conoscenza della

Conclusioni

In questo lavoro di tesi è stata applicata una tecnica di localizzazione con tecnologia RFID per localizzare tag passivi mediante un drone equipaggiato con reader e antenna. L’innovativa tecnica di localizzazione SARFID si basa sul principio del radar ad apertura sintetica e sfrutta il moto relativo tra l’antenna del reader trasportata dal drone e i tag statici. Condizione necessaria alla sua applicabilità è la conoscenza del moto compiuto dall’antenna, resa possibile da un sistema GPS installato sul drone.

Nella fase di integrazione del reader RFID all’interno del drone, sono stati affrontati problemi di gestione e di interfacciamento dei due sistemi sia a livello hardware che a livello software. Inoltre, è stato affrontato il problema principale del sincronismo, risolto grazie ad un segnale di trigger inviato dal drone per l’avvio dell’inventario da parte del reader. Questo aspetto rappresenta al momento una criticità del sistema da migliorare in fase di integrazione tra drone e reader RFID in modo da evitare che i due sistemi abbiamo orologi differenti con periodi di campionamento distinti.

Per testare l’accuratezza di SARFID nel localizzare i tag statici, è stata effettuata una campagna di misure all’aperto, usando una griglia di 5x5 tag a distanza reciproca di 2 m. Il drone ha effettuato una traiettoria ad “onda quadra” sopra un’area di circa 8 m2_{effettuando quindi una scansione}

planare sopra ai tag. Analizzando i dati raccolti si è optato per l’applicazione di due distinti tipi di

processing ottenendo stime monodimensionali e bidimensionali circa le coordinate dei tag. In

particolare, in accordo con la teoria del radar ad apertura sintetica, una localizzazione 2D è possibile qualora il sistema di scansione abbia effettuato un movimento relativo rispetto al tag di tipo planare.

Sulla base dei risultati ottenuti è possibile affermare che la tecnica SARFID può essere applicata per localizzare oggetti taggati con precisione confrontabile con quella dell’oggetto stesso, con un errore medio intorno ai 20 cm per entrambe le coordinate planari. La tecnica inoltre risulta affidabile nonostante la variazione di quota e velocità del drone.

Come sviluppi futuri, il metodo SARFID può essere impiegato in ambiti sia civili che militari in ausilio al sistema di pilotaggio del drone. Infatti, sfruttando il duale dell’algoritmo SARFID

proposto in questo elaborato, il drone può servirsi di tag RFID statici come punti di riferimento nell’ambiente circostante per auto-localizzarsi. Questo può rivelarsi estremamente utile nei momenti critici quali il landing, la navigazione di precisione e l’eventuale deposito di oggetti trasportati.

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Ringraziamenti

Si desidera ringraziare l’azienda IDS – Ingegneria Dei Sistemi per il supporto durante la fase di configurazioni preliminari e per la successiva campagna di misure, in particolare l’Ing. Riccardo Cioni, il direttore tecnico Armandio Schiavoni e la pilota Claudia Scaramella.

Si desidera inoltre rivolgere sinceri ringraziamenti al Prof. Ing. Paolo Nepa e alla sua assistente Dr. Ing. Alice Buffi.

Nel documento Localizzazione con lettore UHF-RFID a bordo di droni (pagine 54-62)