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用于微型飞行器集群防撞的机载通信式相对定位

机器人学 2017-03-09 v2

摘要

微型飞行器(MAV)只有在能够进行集群作业时才能充分发挥其潜力。为此,它们必须在机载状态下估计其邻近飞行器的相对位置。面临的挑战在于限制实现这一功能所需的质量和处理负担。我们开发了一种相对定位方法,仅要求 MAV 通过其无线收发器进行通信。通信允许交换机载状态(速度、高度和方向),而信号强度提供距离数据。融合这些量可提供完整的相对位置估计。我们使用我们的方法解决了狭小区域内的防撞问题。该系统在一组于 4mx4m 区域内飞行的 AR.Drone 和一组于 2mx2m 区域内飞行的约 50g 微型无人机上进行了测试。MAV 能够跟踪其相对位置并飞行数分钟而未发生碰撞。我们的实现使用蓝牙在无人机之间进行通信。这导致信号强度存在显著的噪声和干扰,且随着无人机数量的增加而恶化。仿真分析表明,使用更合适的收发器模块可以改善结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1609.08811,
  title  = {On-board Communication-based Relative Localization for Collision Avoidance in Micro Air Vehicle teams},
  author = {Mario Coppola and Kimberly McGuire and Kirk Y. W. Scheper and Guido C. H. E. de Croon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1609.08811},
  year   = {2017}
}

备注

Submitted to Autonomous Robots (Special issue on Distributed Robots) on 14 February 2017. Video: https://www.youtube.com/watch?v=snoMnxkcpGY