Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Πλοήγηση μη επανδρωμένου οχήματος σε περιβάλλοντα χωρίς κάλυψη συστήματος γεωγραφικού προσδιορισμού θέσης (GPS)

Apostolakis Georgios

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Αυτή η εργασία συνοψίζει τους πιο σημαντικούς αλγορίθμους για εντοπισμό θέσης και ταυτόχρονο εντοπισμό θέσης και χαρτογράφηση (SLAM) για πλοήγηση σε εσωτερικά περιβάλλοντα. Επίσης μελετά μία τεχνική βασισμένη σε RFIDs για βελτίωση της ακρίβειας κατά τον εντοπισμό θέσης. Οι στερεοσκοπικές κάμερες και οι αισθητήρες LiDAR χρησιμοποιούνται ευρέως για να διευκολύνουν την κίνηση ενός ρομπότ σε γνωστό ή άγνωστο περιβάλλον, καθώς δεν επηρεάζονται εύκολα από τον θόρυβο. Από την άλλη, οι αισθητήρες που χρησιμοποιούν ταυτοποίηση με βάση ραδιοσυχνότητες (RFID tags) είναι πολύ φτηνοί και δεν απαιτούν εξωτερική πηγή τροφοδοσίας, ενώ επηρεάζονται πολύ από το περιβάλλον στο οποίο λειτουργούν. Τα παραπάνω χαρακτηριστικά τους έχουν καταστήσει πολύ δημοφιλείς ενώ μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον έχει εμφανιστεί προκειμένου να βρεθούν ακριβή μοντέλα που να τους περιγράφουν. Αυτή η εργασία δοκιμάζει μια προσέγγιση η οποία συνδυάζει δύο μετρήσεις από κάθε tag, την ισχύ του ληφθέντος σήματος (RSSI) και την φάση του προκειμένου να βελτιωθεί η ακρίβεια των αλγορίθμων εντοπισμού/SLAM, σε σχέση με υπάρχουσες υλοποιήσεις. Αυτός ο συνδυασμός πραγματοποιείται με τη χρήση ενός φίλτρου σωματιδίων (particle filter) και ένα RFID tag αναφοράς, το οποίο είναι απαραίτητο για τον υπολογισμό των παραμέτρων του μοντέλου. Προκειμένου η εκτίμηση των παραμέτρων να είναι επιτυχημένη, είναι αναγκαίο οι μετρήσεις μεταξύ των δύο tags να είναι συσχετισμένες, δηλαδή η απόσταση μεταξύ τους να είναι μικρότερη από το ήμισυ του μήκους κύματος. Η απόδοση του συνδυασμού RSSI-φάσης αξιολογήθηκε με τη σύγκριση του σφάλματος εκτίμησης του φίλτρου με το αντίστοιχο από αλγορίθμους που χρησιμοποιούν μόνο RSSI ή μόνο φάση. Το σφάλμα εντοπισμού σε συνθήκες ελαφρού θορύβου (multipath) βρέθηκε να είναι λιγότερο από 20 cm, μέσα σε τρισδιάστατη περιοχή όγκου 12 m3. Όμως, το σφάλμα του αλγορίθμου που χρησιμοποιεί μόνο τη φάση παραμένει σημαντικά υψηλότερο (περισσότερο από 40 cm) για κάποιο χρονικό διάστημα μετά το ξεκίνημά του. Το σφάλμα εντοπισμού σε συνθήκες ισχυρού multipath βρέθηκε να είναι της τάξης των 20 cm όταν χρησιμοποιήθηκε μόνο η φάση, 60 cm με τη χρήση μόνο RSSI και 40 cm με χρήση και των δύο, σε περιοχή με τον ίδιο όγκο όπως προηγουμένως. Και σε αυτή την περίπτωση παρατηρήθηκε πολύ υψηλό σφάλμα στον αλγόριθμο με τη φάση (περισσότερο από 1.5 m) πριν αυτός συγκλίνει. Συμπερασματικά, η προτεινόμενη προσέγγιση προσφέρει μειωμένο σφάλμα εντοπισμού από την αρχή και μπορεί να υλοποιηθεί σε περιβάλλοντα τόσο με ελαφρύ, όσο και με ισχυρό multipath.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες