基于相差信息的无人机群的相对DOA估计方法,没有固定
Yi Han1, Jingjing Zhang2,3, Jinglin Luo4
1School of Intelligent Manufacturing and Equipment, Shenzhen Institute of Information Technology, Shenzhen, 518172, China.
这项研究引入了一种超宽带宽 (UWB) 方法,用于无人机 (UAV) 群,在没有GPS的情况下估计到达方向 (DOA). 基因算法 (GA) -UWB方法在具有挑战性的环境中提高了准确性.
科学领域:
- 机器人和控制系统 机器人和控制系统
- 信号处理 信号处理
- 导航和定位 导航和定位
背景情况:
- 无人驾驶飞行器 (UAV) 群需要在全球导航卫星系统 (GNSS) 拒绝的环境中强大的相对导航.
- 现有的方法往往依赖于固定基础设施,或者在飞机间到达方向 (DOA) 估计中缺乏精度.
- 缺乏可靠的定位挑战了协调的群体行动.
研究的目的:
- 开发一种新的方法,用于在没有GNSS的情况下运行的UAV群体中进行机际DOA估计.
- 为了使每个无人机能够作为移动基站进行增强定位.
- 在噪音条件下提高相对DOA估计的准确性和成功率.
主要方法:
- 提出了一个基于超宽带宽 (UWB) 的系统,无人机在其中充当发射器和接收器.
- 通过使用正规四面体数组,推导出用于全方向DOA估计的理论框架.
- 采用遗传算法 (GA) 用相差信息来解决相位模两可的情况.
主要成果:
- 拟议的GA-UWB算法与宽相UWB (WP-UWB) 方法相比显示出更高的性能.
- 模拟证实了基于UWB的方法在没有GNSS的场景中的有效性.
- 该算法取得了更高的成功率,特别是考虑到时间和相差测量的噪声.
结论:
- 基于UWB的方法与基于GA的阶段模糊性分辨率为无人机群中的机际DOA估计提供了可行的解决方案.
- 这种方法在GNSS无法使用的环境中增强了群体导航能力.
- 该方法在提高合作无人机操作的可靠性和准确性方面具有前景.
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