城市级超宽带网络中的快速定位与跟踪
网络与互联网体系结构
2023-10-04 v1 机器人学
系统与控制
系统与控制
摘要
网络化节点的定位是新兴应用中的一个基本问题，包括急救人员导航、自动化生产线、车辆与无人机导航、资产导航与跟踪、物联网以及 5G 通信网络。本文提出 Locate3D，一种用于大型网络中点对点节点定位与朝向估计的新颖系统。与传统仅测距方法不同，Locate3D 引入到达角（AoA）数据作为额外的网络拓扑约束。该系统解决了三个关键挑战：利用角度将所需测量数量减少 4 倍，并联合使用距离与角度数据进行位置估计。我们开发了生成树方法以实现快速位置更新，并确保输出图是刚性的且可唯一实现，即使在遮挡或弱连接区域亦然。Locate3D 在不牺牲精度的情况下将延迟降低至多 75%，超越标准仅测距方案。其对大规模网络（30,000 个节点、15 个锚点分布于 14 平方公里）的中值定位误差为 10.2 米，对小规模网络（10 个节点）为 0.5 米。
引用
@article{arxiv.2310.02211,
title = {Fast Localization and Tracking in City-Scale UWB Networks},
author = {Nakul Garg and Irtaza Shahid and Ramanujan K Sheshadri and Karthikeyan Sundaresan and Nirupam Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.02211},
year = {2023}
}