CiUAV：基于信道状态信息的无人机多任务三维室内定位系统
信号处理
2025-05-28 v1
摘要
无人机（UAV）的精确室内定位对于物流、监控和应急响应应用至关重要，尤其是在 GPS 拒止环境中。现有的室内定位方法，包括光学跟踪、超宽带和基于蓝牙的系统，面临成本、精度和鲁棒性的权衡，限制了其在无人机导航中的实用性。本文提出了 CiUAV，一种专为无人机设计的新型三维室内定位系统，利用从低成本 ESP32 物联网传感器获取的信道状态信息（CSI）。该系统结合了动态自动增益控制（AGC）补偿算法，以减轻噪声并稳定 CSI 信号，显著增强了测量的鲁棒性。此外，引入了多任务三维定位模型 Sensor-in-Sample（SiS），通过应对传感器数据不完整和训练样本有限相关的挑战来增强系统鲁棒性。SiS 通过在不同传感器配置和样本量下进行联合训练实现了这一点，确保在资源受限的场景下也能保持可靠的性能。实验结果表明，CiUAV 在三维空间中实现了 0.2629 m 的 LMSE 定位误差，具有良好的精度和鲁棒性。所提出的系统提供了一种经济高效且可扩展的解决方案，证明了其在资源受限的室内环境中用于无人机应用的有效性。
引用
@article{arxiv.2505.21216,
title = {CiUAV: A Multi-Task 3D Indoor Localization System for UAVs based on Channel State Information},
author = {Cunyi Yin and Chenwei Wang and Jing Chen and Hao Jiang and Xiren Miao and Shaocong Zheng Zhenghua Chen Senior and Hong Yan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.21216},
year = {2025}
}