基于无源射频传感的室外无人机定位与跟踪实验研究
信号处理
2021-09-06 v2
摘要
无人机的广泛使用预计将在个人与群体中引发隐私与安全担忧。在此背景下，无人机的探测与定位对未来维护安全空域至关重要。本工作中，使用 Keysight N6854A 射频（RF）传感器，通过被动监测无人机发射的信号来探测并定位无人机。首先，Keysight 传感器通过将接收到的 RF 特征与 Keysight 数据库中各种其他无人机的 RF 特征进行比较，利用包络检测算法探测无人机。随后，中央控制器利用传感器数据执行基于到达时间差（TDoA）的定位，并以一定误差对无人机进行定位。为减轻定位误差，本研究提出采用扩展卡尔曼滤波器（EKF）。所提方法的性能在真实实验数据集上进行了评估。EKF 需要对整个轨迹的运动类型做出基本假设，即物体运动被假设符合某种运动模型（MM），如匀速（CV）、匀加速（CA）和匀转弯（CT）。实验中遵循任意轨迹，因此无法将整条轨迹拟合至单一 MM。为此，将轨迹分段，并在构建 EKF 模型时为每一段假设不同的 MM。仿真结果表明，当 MM 假设与真实运动一致时，使用 EKF 可改善误差统计。
引用
@article{arxiv.2108.07857,
title = {Experimental Study of Outdoor UAV Localization and Tracking using Passive RF Sensing},
author = {Udita Bhattacherjee and Ender Ozturk and Ozgur Ozdemir and Ismail Guvenc and Mihail L. Sichitiu and Huaiyu Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.07857},
year = {2021}
}