基于侧扫声纳的以地标为导引的导航方法
机器人学
2025-03-12 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
面向海底自动导航工具(AUV)的成本效益高的局部化方法，对于在高时间和空间分辨率下进行海洋监测和数据收集至关重要。适用于实时处理的算法解决方案能够处理非线性测量模型和不同形式的测量不确定性，从而加速场就绪技术的开发。本文详细介绍了一种用于侧扫声纳(SSS)传感器的地标辅助导航的贝叶斯估计方法。该方法在GPS缺失的海底环境中限制导航滤波器误差，同时捕捉斜距测量高度非线性的特性，同时保持计算可行性。结合新颖的测量模型与所选统计框架，可高效利用SSS数据，未来可能用于实时应用。该滤波器包含两个主要步骤：使用无信任变换进行预测步骤，利用粒子进行更新步骤。更新步骤对声纳探测与已知地标之间的概率关联进行处理。我们使用合成数据和实地实验收集的实数据评估了算法的性能和可行性。进行了两次不同海洋机器人平台上的实验，使用两种不同的SSS，在两个不同地点进行。最后，我们讨论了该方法的计算要求以及其如何扩展到实时应用。
引用
@article{arxiv.2503.07900,
title = {A Landmark-Aided Navigation Approach Using Side-Scan Sonar},
author = {Ellen Davenport and Khoa Nguyen and Junsu Jang and Clair Ma and Sean Fish and Luc Lenain and Florian Meyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.07900},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 10 figures