A fusão de sensores refere-se ao processo de integração de dados ou informações de vários sensores para fornecer uma compreensão mais completa e precisa do ambiente ou sistema que está sendo monitorado. O objetivo é combinar os pontos fortes de diferentes sensores e, ao mesmo tempo, compensar suas limitações individuais. Esta integração permite maior percepção, tomada de decisão e controle em diversas aplicações, como robótica, veículos autônomos, sistemas aeroespaciais e dispositivos de saúde. Ao sintetizar dados de várias fontes, como câmeras, radar, lidar, GPS e sensores inerciais, os sistemas de fusão de sensores podem fornecer informações mais ricas e diferenciadas do que seria possível com qualquer sensor único.
Um exemplo de aplicação de fusão de sensores é em sistemas de direção autônomos. Veículos equipados com vários sensores, incluindo câmeras, radar, lidar e sensores ultrassônicos, usam técnicas de fusão de sensores para perceber com precisão o ambiente ao seu redor e tomar decisões em tempo real. Ao integrar os dados destes sensores, os veículos autónomos podem detectar e classificar objetos, prever os seus movimentos e navegar com segurança através de condições de tráfego complexas. A fusão de sensores desempenha um papel crucial para garantir a confiabilidade e a segurança da tecnologia de condução autônoma.
Um exemplo clássico de algoritmo de fusão de sensores é o filtro de Kalman estendido (EKF). É amplamente utilizado para combinar dados de sensores ruidosos para estimar o estado de um sistema dinâmico com maior precisão. O EKF atualiza recursivamente as estimativas do estado do sistema com base em novas medições, levando em consideração as incertezas e as características de ruído de cada sensor. Este algoritmo é comumente aplicado em sistemas de navegação, robótica, aeroespacial e outros campos onde a estimativa precisa de posição, velocidade ou orientação é crítica.
Nas aeronaves, a fusão de sensores envolve a integração de dados de vários sensores a bordo, incluindo radar, sensores infravermelhos, câmeras eletro-ópticas, receptores GPS, etc. Os dados integrados fornecem aos pilotos uma imagem completa e precisa dos arredores da aeronave, auxiliando na navegação, detecção de alvos e consciência situacional. A fusão de sensores em aeronaves melhora a eficiência operacional, melhora a segurança e permite a tomada de decisões eficazes durante as operações de voo, especialmente em condições desafiadoras, como baixa visibilidade ou cenários de combate. Esta capacidade é essencial para que aeronaves militares modernas e sistemas de aviação comercial garantam viagens aéreas confiáveis e seguras.