LiBeamsNet:在 DVL 波束测量受限情形下的 AUV 速度矢量估计
机器人学
2022-12-23 v1 人工智能
信号处理
摘要
自主水下航行器(AUV)用于海洋应用,可在人类无法触及的深水环境中作业。自主导航问题的标准解可通过融合惯性导航系统与多普勒测速仪(DVL)传感器获得。后者测量四个波束速度以估计航行器速度矢量。在真实场景中,若 AUV 在复杂水下环境中作业,DVL 可能接收到少于三个波束速度。在此条件下,航行器速度矢量无法被估计,导致导航解漂移,且某些情况下 AUV 需中止任务并返回水面。为避免此类情形,本文提出一种深度学习框架 LiBeamsNet,其利用惯性数据与部分波束速度在两个缺失波束场景下回归缺失波束。一旦获得所有波束,便可估计航行器速度矢量。该方法性能通过地中海海上实验验证。结果显示,在原本无法提供估计的场景中,航行器速度矢量估计的速度误差最高达 7.2%。
引用
@article{arxiv.2210.11572,
title = {LiBeamsNet: AUV Velocity Vector Estimation in Situations of Limited DVL Beam Measurements},
author = {Nadav Cohen and Itzik Klein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.11572},
year = {2022}
}