结合 IMU 传感器融合的 3D 声纳麦克风阵列稳定自适应转向
机器人学
2024-12-23 v1
摘要
本文提出了一种基于软件的空气中 3D 声纳声学图像稳定新方法。由于地形不平坦，传统的静态波束成形技术可能会产生偏差，导致测量不准确和成像伪影。此外，机械稳定成本更高且易发生故障。我们提出使用自适应常规波束成形方法，将其与实时 IMU 数据融合，根据不平坦地面引起的俯仰倾角动态调整声纳阵列的转向矩阵。此外，我们提出增益补偿以抵消由换能器指向性图引起的发射能量损失，并通过各种实验验证了我们的方法，结果表明声学图像的时间一致性得到显著改善。我们实现了一个 GPU 加速的软件系统，该系统可实时运行，平均执行时间为 210ms，满足自主导航要求。
引用
@article{arxiv.2406.06255,
title = {Stabilized Adaptive Steering for 3D Sonar Microphone Arrays with IMU Sensor Fusion},
author = {Wouter Jansen and Dennis Laurijssen and Jan Steckel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.06255},
year = {2024}
}