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几何感知的集合成员多径定位:方向边界与锚点选择

系统与控制 2026-03-17 v1 机器人学 系统与控制

摘要

本文研究基于未知但有界测量误差的范围定位中的锚点选择问题。我们从最近近期引入的凸组合定位集 \X=\Xd\Hset\X=\Xd\cap\Hset 开始,其中 \Xd\Xd 是由未知位置 xx 与锚点之间的平方程两两差分得到的多面体,\Hset\Hset 是上程球体交叉的集合。我们的第一个目标是\emph{离线}设计:我们从几何角度推导 EEDD 类型得分,基于 centered scatter matrix S(A)=AQmA\tranS(A)=AQ_mA\tran,其中 AA 收集锚点坐标,Qm=Im1m\one\one\tranQ_m=I_m-\frac{1}{m}\one\one\tran 为中心化算子,显示 λmin(S(A))\lambda_{\min}(S(A)) 控制 \Xd\Xd 的最坏方向和直径代理值,而 detS(A)\det S(A) 控制主轴体积代理值。我们的第二个目标是对选定锚点子集的\emph{在线}不确定性评估:利用 \X=\Xd\Hset\X=\Xd\cap\Hset 的特殊结构,我们推导 \Hset\Hset 的单纯形聚合包围球和 \Hset\Hset 的精确支撑函数公式,这导致实际定位集 \X\X 的有限混合边界,即使多面体证书恶化也可实现。我们在二维中进行数值实验,表明几何基于的子集选择接近 oracle 组合搜索,DD 评分略优于 EE 评分用于所考虑的面积导向度量标准,新的 \Hset\Hset-感知证书紧密跟踪所选定位集的实现大小。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.14263,
  title  = {Geometry-Aware Set-Membership Multilateration: Directional Bounds and Anchor Selection},
  author = {Giuseppe C. Calafiore},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.14263},
  year   = {2026}
}