This Masters Thesis considers tracking of ground targets. Since ground targets often are difficult to detect with sensors a track is easily lost in ground target tracking. The main question in this thesis is whether information on close targets and observations of them can be used to make the tracking more reliable. An algorithm using Kalman filters and JPDA-association to create a group track for vehicles travelling together has been implemented in Matlab. Using the state of the centre of the group the state of a vehicle in the group can be updated.

This thesis has been conducted at Saab Bofors Dynamics AB. The purpose was to investigate if a non-linear missile model could be stabilized when the optimal control signal is computed considering constraints on the control input. This is particularly interesting because the missile is controlled with rudders that have physical bounds. This strategy is called Model Predictive Control. Simulations are conducted to compare this strategy with others; firstly simulations with step responses and secondly simulations when the missile is supposed to hit a moving target.

AIMS AB is a Swedish company that develops and sells inertial sensor systems. A new product is under research which basically is an aided inertial navigation system where unwanted drift is eliminated. This can be done by integrating a GPS reciever into the system and fuse measurement data from GPS and IMU. Such a product is useful in racing, where engineers always are searching for the optimal performance and the shortest lap times. Today the only feedback the engineers and mechanics get from their work is the driver?s comments and lap times.

This thesis discusses model based tracking of radar echoes in tanks with liquid content. The errors in the measurements are not always random in these cases, and the interference that occurs when nearby echoes moves in relation to each other makes tracking difficult. The tracking problem can be broken down to four parts; track initiation, track destruction, association of the measured echoes to the tracks and to update the tracks with the associated echoes. The radar measurement is primarily made on the surface. However, additional echoes from the tank floor or other structures and double bounces are normally present.

Den obemannade  helikoptern Skeldar utvecklas av Saab Aeronautics. Saab är intresserade av hur väl sensorfusion kan användas för navigering av en obemannad helikopter. Med sensorfusion kan tillgängliga sensordata fusioneras. Det är mätningar från accelerometer, gyro, GPS och magnetometer som används av olika Kalmanfilter. Olika sensorfusionsmetoder föreslås, däribland Extended Kalman Filter (EKF) och ett heuristiskt filter för att visa på hur man intuitivt kan göra för att fusionera mätningar jämfört med det modellbaserade sättet som Kalmanfiltret erbjuder.

This master thesis includes a description of how a number of sensors are put together in a sensor platform. It also gives a description of how localization and mapping has been performed with data collected from the sensor platform. Localization is a prerequisite for most of the tasks that can be requested from an autonomous mobile robot. In many situations the GPS signal is not available and hence an additional localization system is required. One approach is to apply localization based on landmarks extracted from the robots surrounding.

SammanfattningDenna uppsats beskriver design och implementering av en mer effektiv metod att styrakameraförsedda radiostyrda markfordon (UGV av engelskans Unmanned GroundVehicle). Det åstadkoms genom att införa samma kontroller som är vanliga i actionspel iförsta persons perspektiv, så kallat Free Look Control (FLC). Miljontals spelare kommeratt känna igen och vara bekväma med styrprincipen, vilket borde reducera dengenomsnittliga träningstiden samt förbättra prestationsförmågan. FLC gör det möjligt föroperatören att kontrollera kamerans läge direkt istället för via fordonet den sitter på.Detta görs genom att i mjukvara sammankoppla fordonets och kamerans rörelser.Utöver författandet av denna uppsats byggs en fungerande UGV-prototyp som kanstyras enligt både FLC och dagens standard, Tank Control (TC). Detta gör det lätt attdemonstrera skillnader mellan metoderna.Arbetet utförs åt institutionen Flyg- och systemteknik inom FOI, Totalförsvaretsforskningsinstitut, för att demonstrera och marknadsföra konceptet att använda FLC förstyrning av obemannade markfordon.Nyckelord: Odometri, Kalman filter, UGV, Unmanned Ground Vehicle, obemannademarkfordon, FLC, Free Look Control, FPS, First Person Shooter, fjärrstyrning..

Dynamiken för en starkt accelerande robot har modellerats. Modellen linjäriseras så att roboten beskrivs som ett linjärt tidsvariabelt system. Denna representation beskriver roboten väl då robotens anblåsningsvinkel, vilket är vinkeln mellan robotkroppen och robotens hastighet, är liten. Eftersom det ej är möjligt att mäta alla robotens tillstånd har en observatör tagits fram i form av ett Kalmanfilter. Problematik vid framtagandet av observatören diskuteras i rapporten.

Saab Bofors Dynamics har som huvudsaklig verksamhet att utveckla missiler. Ofta krävs det att någon form av navigationsfunktion byggs in, och eftersom det inte är lätt att testa nya lösningar och algoritmer direkt på missilerna har man tagit fram två autonoma testplattformar, Freke och Gorm, i form av självgående bilar som kan ta sig fram inomhus i t.ex. en korridor.För navigation utomhus lämpar sig GPS väl i många situationer, men i autonoma sammanhang är det inte tillräckligt. GPS är inte alltid tillgänglig på grund av att man inte alltid har fri sikt till minst fyra satelliter och i militära sammanhang är den också lätt att störa ut. Därför förlitar man sig hellre på noggranna tröghetsnavigeringssystem (TNS) som kan ge data i 100-tals Hz, och kompletterar med GPS för att korrigera för avvikelser.

Efterfrågan och tillhandahållandet av platsberoende tjänster blir allt större vilket i sin tur skapar intresse för billiga och skalbara tekniker i alla möjliga olika miljöer. Särskilt intressant blir tekniker som är lätta att installera på nya platser och vars hårdvarukomponenter är enkla och billiga. I denna rapport presenteras en experimentiell systemteknisk metod för positionsberäkning i inomhusmiljöer, specifikt de som på grund av lokala elektromagnetiska fält, rörliga större föremål eller oregelbundna ytor skapar störningar som gör det svårt att utföra förlitlig positionering. Systemet utgörs av ett antal wifi-routrar samt en signalmottagre kopplad till en dator med systemets mjukvarukomponent installerad. Resultatet bedömdes utifrån en förväntad nivå av korrekthet, närmare bestämt att minst hälften av systemets bedömningar inte har fel med mer än två meter, samt en övre gräns på högst tre meters fel i minst 90 procent av fallen.