Implementação de um Sistema de Navegação INS/GPS, Aplicado a Agricultura de Precisão

TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnológico. Engenharia de Controle e Automação.A Arvus Tecnologia é uma empresa cujos ramos de atuação são a agricultura e silvicultura de precisão, produzindo equipamentos e software para atender esse mercado. Dentre os projetos, um que está sendo desenvolvido é o Piloto Automático que deve ser capaz de guiar máquinas agrícolas de forma precisa e segura. Esse Piloto utiliza dos dados de um GPS para saber a sua localização no espaço, recebendo os dados numa taxa de 10 Hz. A aquisição dos dados referentes à posição da máquina agrícola numa taxa maior acarretaria numa melhora no sistema de controle, contudo GPS de melhor qualidade são bastante caros. Este projeto de PFC teve por objetivo atacar esse problema, aumentar a taxa de amostragem sem perda da qualidade e com custos menores em relação as opções existentes no mercado. Então, foi proposto um método de fusão de dados baseado no filtro de Kalman, para utilizar tanto as medições do GPS como também fazer uso das medições de acelerômetros e giroscópios. Os resultados obtidos foram um aumento da taxa de amostragem para 100 Hz, com melhor desempenho do que o GPS sozinho. O sistema produz esses resultados ainda de forma off-line por meio da ferramenta Matlab.Arvus Tecnologia is a company that produces devices and software in order to meet the market demand of precision agriculture in Brazil, and South America. A project which is currently being developed is an autopilot that should be able to guide farm vehicles accurately. This autopilot requires data from GPS a to get information about his position and velocity, and the currently used GPS does it with an output rate of 10 Hz. The higher the output rate, the better would be for the autopilot, although the GPS price increases as well. This project aims to solve this problem so that it would be available a higher output rate, with equivalent quality and low in cost. So, it was proposed a data fusion algorithm based on Kalman the Filter to combine the data with the GPS accelerometers and gyroscopes data. The achieved results were an increase of the data rate output to 100 Hz, with better results that the GPS alone. The system still operates offline using the Matlab programming environment

Transporte Hidroviário: uma análise de Revisão Sistemática Patentária e de Literatura (RSL) sobre os impactos da Internet das Coisas no contexto das cidades inteligentes pós-ODS 11

The main technological solutions in the field of water transport are aligned to meet the demands of Smart Cities through the integration of mobility services and the Internet of Things. A literature analysis was performed on the Scopus database, using the terms "navigation", "waterway", "waterway" and "IoT", excluding the terms "air" and "aviation", in the period from 1985 to 2022, resulting in 567 documents. Patents obtained by Orbit Intelligence with IPC codes similar to the terms in the literature were also analyzed, such as G21C 11/04, F21W 111/04, G16Y-010/75, G16Y-040/60 and B63B 23/46, limited to the priority first year patents from 2000 to 2019, thus totaling 1,076 patents. The progress of IoTs in this mode of transport was identified, the predominance of China and Electronic Samsung, and the peak that these technologies reached after SDG 11, which refer to resilient cities and communities.As principais soluções tecnológicas no âmbito do transporte hidroviário estão alinhadas em atender às demandas das Cidades Inteligentes por meio da integração de serviços de mobilidade e Internet das Coisas. Portanto, foi realizada uma análise da literatura na base Scopus utilizando os termos "navegação", "hidroviário", "aquaviário" e "IoT", excluindo os termos "aéreo" e "aviação", no período de 1985 a 2022, resultando em 567 documentos. Também foram analisadas patentes obtidas pelo Orbit Intelligence com códigos de IPC semelhantes aos termos da literatura, como G21C 11/04, F21W 111/04, G16Y-010/75, G16Y-040/60 e B63B 23/46, limitando-se às patentes do primeiro ano de prioridade de 2000 a 2019, totalizando assim 1.076 patentes. Foram identificados o avançado progresso das IoTs nesse modal de transporte, a predominância da China, da controladora Eletronic Samsung, e o ápice que essas tecnologias alcançaram após os ODS 11, este, referente a cidades e comunidades resilientes

Integraçăo GPS/INS utilizando sensores inerciais baseados em sistemas microeletromecânicos (MEMS) /

Orientador: Silvio Rogério Correia de FreitasCo-orientadores: Cláudia Pereira Krueger e Günter SeeberTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Cięncias da Terra, Programa de Pós-Graduaçăo em Cięncias Geodésicas. Defesa: Curitiba, 2005Inclui bibliografi

Sistema de localização por GPS/UMI para robôs móveis em ambientes externos

Monografia (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2011.Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de localização para robôs móveis em ambientes externos. Cada robô móvel é equipado com um módulo sensor composto por receptor GPS e Unidade de Medição Inercial (UMI), contendo acelerômetro, girômetro e magnetômetro triaxiais. O módulo sensorial desenvolvido neste trabalho permite também a utilização de GPS diferencial (DGPS) e a avaliação de algoritmos distribuídos para localização multi-robôs, através da troca de medidas entre robôs por meio de uma rede sem-fio. É apresentado também um estudo de algoritmos de localização baseados no filtro de Kalman, com foco na fusão sensorial GPS/UMI. A contribuição esperada deste trabalho é obter-se uma plataforma genérica de localização em ambiente externo para robôs móveis, para uso em trabalhos futuros no LARA.This work describes the development of an outdoor robot localization system for mobile robots. Each robot is equipped with a sensor module containing a GPS receiver and an Inertial Measurement Unit (IMU), containing triaxial accelerometer, gyrometer and magnetometer. The sensor module developed in this work also permits the use of differential GPS (DGPS) and the evaluation of distributed algorithms for multi-robot localization, through the exchange of measurements between robots via a wireless network. A survey of Kalman filter based localization algorithms is presented, with focus on GPS/IMU sensor fusion. The expected contribution of this work is to obtain a generic platform for localization of mobile robots in outdoor environments, for use in future projects developed in the Laboratory of Automation and Robotics

Desenho de Filtros de Kalman aplicados a sistemas de navegação de baixo custo

O desenvolvimento da tecnologia tem sido uma constante nos tempos modernos. Os sistemas de navegação e posicionamento não foram exceção à regra. Com o surgimento dos MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) tornou-se possível reduzir o tamanho e o custo destes sistemas. A integração de sistemas inerciais MEMS e GPS (INS/GPS) tem permitido criar soluções de posicionamento e navegação low-cost. Esta tecnologia tornou-se tão acessível que, se há alguns anos atrás, apenas faziam parte de sistemas de ponta, hoje em dia estão presentes, por exemplo, em quase todos os smartphones existentes. Este trabalho pretende utilizar um Filtro de Kalman (FK) capaz de fundir dados provenientes de um sensor inercial MEMS para criar uma solução de medição de atitude low-cost, de modo a que possa ser aplicada em embarcações à vela de pequenas dimensões. Devido ás suas dimensões e custos, torna-se pouco viável instalar sistemas de navegação convencionais em embarcações de pequenas dimensões como tal, este trabalho pretende dar uma resposta a este problema. Conclui-se que os valores da aceleração registas pelo acelerómetro nos eixos XX e YY tinham bastante ruído, mas o FK conseguiu suavizar estes valores e ainda estimar os valores da velocidade e deslocamento ao longo deste eixo. Conclui-se ainda, que a MPU 6050, por não possuir magnetómetro, não é a escolha mais indicada para integrar um sistema de medição de atitude.The development of technology has been a constant in modern times. Navigation and positioning systems were no exception to the rule. With the emergence of MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) it has become possible to reduce the size and cost of these systems. The integration of MEMS and GPS (INS / GPS) inertial systems has allowed the creation of low-cost navigation and positioning solutions. This technology has become so accessible that, if a few years ago, they were only part of high end systems, nowadays they are present, for example, in almost all existing smartphones. This work intends to use a Kalman Filter (FK) capable of fusing data from a MEMS inertial sensor to create a low-cost attitude measurement solution, so that it can be applied to small sailboats. Due to its dimensions and costs, it is not feasible to install conventional navigation systems in small boats as such, this work intends to give an answer to this problem. It is concluded that the acceleration values recorded by the accelerometer in the XX and YY axes had a lot of noise, but the FK managed to smooth these values and still estimate the velocity and displacement values along this axis. It is also concluded that the MPU 6050, because it does not have a magnetometer, is not the best choice to integrate an attitude measurement system

Técnica De Detecção De Sinais De Giroscópio A Fibra óptica Usando 'zero Crossing' Com Clock Sìncrono

Refere-se o presente relatório a uma nova técnica digital de detecção de sinais que pode ser utilizada em sistemas ópto-eletrônicos, que demodula a intensidade e o sentido de rotação experimentada por um Giroscópio a Fibra Óptica. Propõe-se a utilização da técnica de cruzamentos de zero do sinal interferométrico, que utiliza a característica de proporcionalidade entre os intervalos de tempo, determinados pelos pontos de cruzamentos de zero da componente AC do sinal detectado e a velocidade de rotação à qual está submetido o Giroscópio a Fibra Ótica. Um método de demodulação digital foi desenvolvido utilizando a técnica de cruzamento de zero do sinal, que permite detectar a diferença de fase de Sagnac, proporcional à taxa de rotação do sistema, na medida da diferença de intervalos de tempo determinados pelos pontos de cruzamentos de zero. Propõe-se uma arquitetura de demodulação para a obtenção da intensidade e sentido da velocidade de rotação, que além de melhorar a resolução da medição, aumenta a faixa dinâmica de trabalho, na medida em que se aumenta o número de períodos de integração, comportando-se como um filtro passa baixas, com frequência de corte que diminui com o aumento do tempo de integração.BR0102793G01C19/64G01C19/64BR20010102793G01C19/64G01C19/6

Análise, simulação e controle de um sistema de compensação de movimento utilizando um manipulador plataforma de stewart acionado por atuadores hidráulicos

O mecanismo Plataforma de Stewart é um manipulador do tipo paralelo, com seis graus de liberdade, boa relação peso/carga e alta rigidez. Tais características conferem a este tipo de manipulador propriedades superiores de precisão em relação aos manipuladores seriais. Neste trabalho, o controle de um Manipulador Plataforma de Stewart (MPS) acionado por atuadores hidráulicos é estudado com o objetivo de compensação de movimentos para viabilização de transferência de cargas e pessoas em ambiente naval.Visando ao desenvolvimento de um protótipo experimental, o manipulador é estudado considerando a situação em que se encontra sobreposto a um segundo MPS que tem por objetivo simular o movimento da maré, sendo ambos MPS considerados desacoplados dinamicamente. Neste contexto, o estudo envolve a análise cinemática e dinâmica do manipulador incluindo, também, a dinâmica dos cilindros hidráulicos. Além disso, são estudadas unidades de medição inercial (IMU) utilizando-as como instrumento para medição do movimento da base a ser compensado. O projeto do controlador do sistema de atenuação de movimento faz uso da técnica de Torque Computado (TC). A análise de estabilidade, feita separadamente para o sistema mecânico e hidráulico, baseou-se da teoria de Lyapunov. Simulações realizadas considerando trajetórias similares às do movimento de um navio são utilizadas. Para compensação do movimento são utilizados, também, sinais provenientes de uma IMU. Por meio de simulação, comprova-se que o sistema proposto é capaz de compensar adequadamente os movimentos da base estudados.The Stewart platform mechanism is a parallel manipulator with six degrees of freedom, high load/weight ratio and high stifness. These properties give them a better accuracy when compared to serial manipulators. This work focuses on study of electrohydraucally Stewart Platform Manipulators (MPS) to enable compensation of vessels motions for load and personell transfer in sea. Aimed at developing an experimental prototype, a second MPS is placed underneath the rst MPS to simulate vessels motions and so both manipulators are considered dynamically decoupled. In this sense, the kinematics and dynamics of this manipulator are presented, as well as a mathematical model of the hydraulic actuator. Furthermore, special attention is given to the study of inertial measurement units (IMU) which is used as an instrument for measuring the motion to be compensated. Controller design for the compensation system is developed considering compute torque theory which consider the system separated in two: mechanical and hydraulic. The Lyapunov criteria is used to guarantee closed loop stability for each subsystem. Simulations are performed considering similar vessel motions. Signals provided from a comercial IMU are used for motion compensation. The control compensation performance is veri ed by means of computer simulations

Design and implementation of an electronic system for closed-loop interferometric fiber optic gyroscopes

Orientadores: Elnatan Chagas Ferreira, Anderson Wedderhoff SpenglerTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Os giroscópios interferométricos a fibra óptica (IFOGs) são partes fundamentais dos sistemas de navegação inercial, utilizados no controle de atitude de satélites e navegação de foguetes, submarinos, aviões e mísseis. Esses dispositivos estão sujeitos a embargos de comercialização internacional, sendo o domínio dessa tecnologia fundamental para garantia da soberania do Brasil. Nesta tese, é apresentado o desenvolvimento de um novo sistema eletrônico para IFOGs de malha fechada de classe inercial, que inclui o circuito de modulação, demodulação, controle e comunicação, bem como, novas técnicas de modulação, condicionamento e processamento de sinais. Foi realizada uma análise detalhada das não idealidades do sistema de modulação: não linearidade, modulação de intensidade do modulador opto-integrado (MIOC) e reflexões na interface MIOC/interferômetro de Sagnac. Objetivando minimizar os efeitos negativos destas não idealidades, foi proposta uma nova técnica de modulação baseada na modulação de dois níveis. Essa nova técnica preserva todas as vantagens da modulação de dois níveis clássica (não gera offsets significativos devido às reflexões ópticas e maximiza o fundo de escala do IFOG) e elimina sua limitação (controle do fator de escala deficiente em baixas velocidades angulares). Também é apresentado neste trabalho, um modelo teórico para o angle random walk (ARW) de IFOGs com modulação digital. Esse modelo permite: estimar o ARW de um giroscópio a partir de suas configurações ópticas e eletrônicas, identificar a profundidade de modulação que minimiza o ARW para uma determinada potência óptica e estimar a melhoria no ARW com o aumento da potência óptica. Além disso, o modelo proposto permite identificar quais componentes limitam o desempenho do sistema. Foi construído um circuito eletrônico completo para IFOGs, nos quais todas as técnicas propostas foram implementadas. O sistema eletrônico desenvolvido neste trabalho é consideravelmente mais simples do que os desenvolvidos anteriormente e apresenta desempenho excepcional, sendo capaz de amostrar o sinal de Sagnac com excelente resolução e baixo ruído. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digitalAbstract: Interferometric fiber-optic gyroscopes (IFOGs) are a fundamental part of inertial navigation systems used in satellite attitude control and navigation of rockets, submarines, airplanes and missiles. These devices are subject to embargoes of international commercialization and, therefore, mastering this technology is fundamental to the sovereignty of Brazil. The development of a new electronic system for inertial class closed-loop IFOGs, including the modulation, demodulation, control and communication circuit, as well as new modulation, conditioning and signal processing techniques, is presented in this thesis. A detailed analysis of the non-idealities of the modulation system (non-linearity of the modulation circuit, intensity modulation of the multi-functional integrated optical chip (MIOC) and reflections at the interface MIOC/Sagnac interferometer) was performed. Aiming to minimize the negative effects of these non-idealities, a new modulation technique based on the two-level modulation is proposed. This new technique preserves all the advantages of classical two-level modulation (it does not generate significant offsets due to optical reflections and extends IFOG's full scale) and eliminates its limitation (poor scale factor control at low angular velocity). We also present in this thesis a theoretical model for the angle random walk (ARW) of IFOGs with digital modulation. This model allows for the estimation of the ARW of a gyroscope from its optical and electronic configurations, to identify the depth of modulation that minimizes the ARW for a given optical power, and to estimate the gain in the ARW with the increase of optical power. In addition, the proposed model allows identifying which components generate performance bottleneck in the system. A complete electronic circuit for IFOGs was built in which all proposed techniques were implemented. The electronic system developed in this work is considerably simpler than others previously developed and presents exceptional performance, being able to sample the Sagnac signal with excellent resolution and low noise. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic documentDoutoradoEletrônica, Microeletrônica e OptoeletrônicaDoutor em Engenharia Elétrica1365730141822/2014-7CAPESCNP

Desenvolvimento de um sistema de mapeamento móvel terrestre de baixo custo para detecção da vegetação urbana usando redes neurais convolucionais

Orientador: Prof. Dr. Daniel Rodrigues dos SantosDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa : Curitiba, 31/01/2020Inclui referências: p. 105-109Resumo: O processo de urbanização trouxe uma série de questões problemáticas como a poluição, microclimas abafados e progressiva impermeabilização. Tais problemas, que afetam diretamente a qualidade de vida da população das cidades, têm dentre os fatores importantes em sua mitigação a presença de vegetação nos cenários urbanizados. De tal modo, faz-se necessário o mapeamento da abrangência e do estado de saúde da assim intitulada "vegetação urbana", a fim de auxiliar o planejamento e a execução de políticas públicas que visem a extensão, o cuidado e também o manejo adequado, dado que a vegetação também pode causar danos quando em condições inadequadas. Uma tecnologia apresentada nas últimas décadas, capaz de fornecer grandes volumes de dados empregando pouco tempo de coleta é constituída pelos chamados Sistemas de Mapeamento Móvel Terrestre - SMMT, compostos primeiramente por um Sistema de Navegação e um Sistema de Imageamento, além de unidades de alimentação, controle síncrono e armazenamento. Ressalta-se que todos os componentes do SMMT estão embarcados em uma plataforma rígida, acoplável ao topo de um veículo terrestre. Nesse contexto, é proposta no presente trabalho a criação de um SMMT de baixo custo e que possui a importante característica de operação de imageamento na faixa espectral do Infravermelho próximo - NIR, cuja finalidade se deve à demanda por dados relativos à vegetação urbana. Em virtude da possibilidade de imageamento na faixa espectral do NIR, a vegetação é uma das feições com significativa discriminação nas imagens adquiridas pelo sistema em questão. Após a aquisição das imagens, torna-se necessária a separação temática da vegetação em relação à não-vegetação, obtendo-se como resultado os pixels associados a cada uma dessas duas classes, num processo conhecido como segmentação semântica. A gama de algoritmos que se tornou o estado-da-arte no tocante à segmentação semântica ("classificação") é composta pelas Redes Neurais Convolutivas - CNNs, que permitem resolver tal questão. As CNNs são treinadas por algoritmos de Deep Learning, tendo como entradas para o treinamento amostras com resultado conhecido e amostras ocultas para validação e aprendizado. No presente trabalho, foram treinadas e testadas redes com 50 imagens nas quais a vegetação foi segmentada manualmente, atingindo-se uma média de 83% para o indicador Intersection Over Union - loU (razão entre Interseção e União), ainda que a rede não desempenhe da maneira desejada na ausência de vegetação, fator mitigado com a utilização de uma segunda rede, sendo esta do tipo multi-classe. A partir dos resultados obtidos, que permitiram atestar bons desempenhos para a rede neural treinada, é possível concluir que o SMMT criado (que é totalmente operacional) está apto para capturar dados sobre a vegetação urbana. Palavras-chave: Sistemas de Mapeamento Móvel Terrestre; Imageamento Multi-Espectral; Vegetação Urbana; Redes Neurais Convolutivas;Abstract: The urbanization process brought a lot of problematic issues, like pollution, unpleasant microclimates and progressive surface imperviousness. These problems, which directly affect the urban population's life quality, can be mitigated by the presence of urban vegetation. Therefore, it is necessary to map their coverage and health status globally in urban areas, in order to assist the planning and implementation of public policies aimed at extension, care and also adequate management, since vegetation can also cause damage in inappropriate conditions. As a technology presented in the last decades, the so-called Terrestrial Mobile Mapping Systems - TMMS, are capable of providing large amounts of data without lots of time consumption, they are composed primarily by a Navigation System and an Imaging System, in conjunction with Power Supply, Synchronous Control, and Storage Units. It is important to note that all TMMS components are mounted on a rigid platform, attachable to the top of a ground vehicle. In this context, is proposed the creation of a low-cost TMMS, which has the distinctive feature of imaging in the near-infrared (NIR) spectrum, whose purpose is due to the demand for urban vegetation data. Because of the possibility of imaging in the NIR band, the vegetation is among the features with significant discrimination in the images acquired by the proposed system. After the image acquisition step, it becomes necessary the thematic separation of vegetation from non-vegetation, obtaining, as a result, the pixels associated with each of these two classes, this process is known as semantic segmentation. The set of algorithms that became the state of the art, in semantic segmentation scope, are composed essentially by Convolutional Neural Networks - CNNs. This kind of network is trained by Deep Learning algorithms, using as inputs a set of samples with known results (for training) and hidden samples for evaluation and improvement. In this study, CNNs were trained and tested with 50 images, in which vegetation was manually segmented, reaching a mean value of 83% for the Intersection Over Union (loU) indicator, although the net does not perform well in the absence of vegetation, a factor mitigated with the use of a second net, that was of the multi-class type. From the results obtained, which demonstrated good performance for the trained neural network, it is possible to conclude that the developed TMMS (which is fully operational) is adequate to capture data regarding urban vegetation. Keywords: Terrestrial Mobile Mapping Systems; Multi-Spectral Imaging; Urban Vegetation; Convolutional Neural Network

Solução de navegação inercial para o sistema plasys

Neste trabalho faz-se uma pesquisa e análise dos conceitos associados à navegação inercial para estimar a distância percorrida por uma pessoa. Foi desenvolvida uma plataforma de hardware para implementar os algoritmos de navegação inercial e estudar a marcha humana. Os testes efetuados permitiram adaptar os algoritmos de navegação inercial para humanos e testar várias técnicas para reduzir o erro na estimativa da distância percorrida. O sistema desenvolvido é um sistema modular que permite estudar o efeito da inserção de novos sensores. Desta forma foram adaptados os algoritmos de navegação para permitir a utilização da informação dos sensores de força colocados na planta do pé do utilizador. A partir desta arquitetura foram efetuadas duas abordagens para o cálculo da distância percorrida por uma pessoa. A primeira abordagem estima a distância percorrida considerando o número de passos. A segunda abordagem faz uma estimação da distância percorrida com base nos algoritmos de navegação inercial. Foram realizados um conjunto de testes para comparar os erros na estimativa da distância percorrida pelas abordagens efetuadas. A primeira abordagem obteve um erro médio de 4,103% em várias cadências de passo. Este erro foi obtido após sintonia para o utilizador em questão. A segunda abordagem obteve um erro de 9,423%. De forma a reduzir o erro recorreu-se ao filtro de Kalman o que levou a uma redução do erro para 9,192%. Por fim, recorreu-se aos sensores de força que permitiram uma redução para 8,172%. A segunda abordagem apesar de ter um erro maior não depende do utilizador pois não necessita de sintonia dos parâmetros para estimar a distância para cada pessoa. Os testes efetuados permitiram, através dos sensores de força, testar a importância da força sentida pela planta do pé para aferir a fase do ciclo de marcha. Esta capacidade permite reduzir os erros na estimativa da distância percorrida e obter uma maior robustez neste tipo de sistemas.In this work is presented the research and the analysis of the inertial navigation concepts to estimate the distance travelled by a person. It was developed a hardware platform to implement the inertial navigation algorithms and study the human gait. The tests with the platform allowed adapting the inertial navigation algorithms to humans and to test several techniques to reduce the error in the estimation of the traveled distance. The developed system is a modular system which allows studying the effect of inclusion of new sensors. Thus the navigation algorithms have been adapted to use the information from force sensors placed in the foot of the user. Based on this architecture, it was used two approaches to calculate the distance traveled by a person. The first approach estimate the travelled distance based on the step cadence. The second approach estimate the travelled distance based on the inertial navigation algorithms. It was performed a series of tests to compare the errors in the estimation of the travelled distance for each approaches. The first approach achieved an average error of 4.103% in several step cadences. This error was obtained after tuning the algorithm to the user. The second approach achieved an average error of 9.423%. To reduce the error it was used the Kalman filter which led to a reduction of the error to 9.192%. Finally, it was addressed the force sensors which led to a reduction of the error to 8.172%. The second approach, despite having a higher error, is independent of the user and it does not require the tuning of the parameters to estimate distance for each person. The tests results show the importance of the force sensors placed on the plant of the foot to assess the phase of the gait cycle. This ability allows to reduce the errors in estimating the distance and increases robustness in such systems