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实现纳米无人机群编队的相对定位

人机交互 2022-04-19 v1

摘要

纳米无人机群由多个轻量级、低成本的纳米无人机构成,用于在极具挑战性的环境中执行任务。因此,在室内恶劣环境下,为精确且安全地进行编队,估计群中纳米无人机的相对位置至关重要。然而,视觉与红外传感器受限于视距感知,而在无人机机体上加装额外运动传感器则受限于纳米无人机的尺寸规格与能效。本文介绍 RFDrone 系统的设计、实现与评估,该系统利用无线信号感知群中纳米无人机的相对位置,可自然识别每个纳米无人机个体。为此,每个轻量级纳米无人机贴附一个 RF 标签(即 RFID 标签),在室内恶劣环境中由外部 RFID 读写器对其定位。我们并非精确地对每个 RFID 标记的纳米无人机定位,而是基于时空相位剖面估计群中所有 RFID 标记纳米无人机的相对位置。我们实现了 RFDrone 的端到端物理原型。实验结果表明,RFDrone 能准确估计群中纳米无人机的相对位置,在 x、y、z 轴上的平均相对定位精度约为 0.95,纳米无人机群几何估计的平均精度约为 0.93。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.07865,
  title  = {Enabling Relative Localization for Nanodrone Swarm Platooning},
  author = {Wei Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.07865},
  year   = {2022}
}