La influencia de la colocación de ancla de banda ultra ancha en la precisión de la localización

Área de la Ciencia:

• La robótica
• Sistemas de navegación
• Fusión de los sensores

Sus antecedentes:

• Las señales del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) a menudo no están disponibles en interiores, lo que dificulta la localización de vehículos aéreos no tripulados (UAV).
• Los transceptores de banda ultra ancha (UWB) ofrecen una solución potencial para el posicionamiento preciso de los UAV en interiores.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de la colocación del ancla UWB en la precisión de la localización de los UAV en entornos interiores.
• Para determinar las configuraciones óptimas para el despliegue de anclaje UWB para maximizar la precisión de posicionamiento.

Principales métodos:

• Simulado y realizado varios escenarios de prueba en interiores con diferentes números y posiciones de anclajes UWB.
• Evaluación de la precisión de la localización utilizando el error de la raíz media cuadrada (RMSE) y la desviación estándar en las coordenadas 3D.
• Integra un sensor de alcance láser para la medición de altitud en escenarios específicos.

Principales resultados:

• La colocación del ancla UWB influye significativamente en la precisión de la localización del UAV.
• El aumento del número de anclas UWB mejoró la precisión general de posicionamiento.
• La combinación de UWB con un altímetro láser dio los mejores resultados, con RMSE < 18 cm en todos los ejes y desviación estándar < 4,41 cm.
• El altímetro láser redujo el RMSE del eje Z a < 1 cm con una desviación estándar < 0,3 cm.

Conclusiones:

• La colocación estratégica del ancla UWB es crucial para la localización precisa de los UAV en interiores.
• Un sistema híbrido que combina UWB y alcance láser proporciona un posicionamiento 3D altamente preciso para los UAV en entornos sin GNSS.