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基于单个毫米波锚点的无人机三维自定位

机器人学 2025-08-05 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

我们介绍了MiFly的设计、实现与评估,这是一种用于自主无人机的自定位系统,可在室内外环境中工作,包括低能见度、黑暗和GPS拒止环境。MiFly通过利用其附近的一个毫米波 (mmWave) 锚点执行6DoF自定位——即使该锚点被视觉遮挡。mmWave信号用于雷达和5G系统,可在黑暗中及通过遮挡物工作。MiFly提出了一种新的mmWave锚点设计,并在无人机上搭载轻量高分辨率mmWave雷达。通过联合设计定位算法与新型低功耗mmWave锚点硬件(包括其极化和调制),无人机能够实现高速三维定位。此外,通过智能融合其mmWave雷达与IMU的位置估计,它可以准确且鲁棒地跟踪其6DoF轨迹。我们在DJI无人机上实现并评估了MiFly。我们展示了中位定位误差为7cm、90百分位小于15cm,即使锚点被无人机完全(视觉上)遮挡。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.08778,
  title  = {3D Self-Localization of Drones using a Single Millimeter-Wave Anchor},
  author = {Maisy Lam and Laura Dodds and Aline Eid and Jimmy Hester and Fadel Adib},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.08778},
  year   = {2025}
}