Enfoque basado en aprendizaje profundo para la localización de vehículos autónomos: aplicación y análisis experimental
Autores: Markó, Norbert; Horváth, Ern; Szalay, István; Enisz, Krisztián
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Enfoque basado en aprendizaje profundo para la localización de vehículos autónomos: aplicación y análisis experimental
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Sensores de rueda
IMUs
Sesgo
Ruido de medición
Filtro de Kalman extendido
Basado en redes neuronales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En un vehículo, los sensores de velocidad de las ruedas y las unidades de medida inercial (IMUs) están presentes a bordo, y sus datos en bruto se pueden utilizar para la estimación de localización. Tanto los sensores de las ruedas como las IMUs enfrentan desafíos como el sesgo y el ruido de medición, que se acumulan como errores con el tiempo. Incluso una ligera inexactitud o un error menor pueden hacer que el sistema de localización sea poco fiable e inutilizable en cuestión de segundos. Los algoritmos tradicionales, como el filtro de Kalman extendido (EKF), se han aplicado durante mucho tiempo en sistemas no lineales. Estos sistemas tienen ruido blanco tanto en el sistema como en el modelo de estimación. Estos enfoques requieren un profundo conocimiento de las características del ruido no lineal de los sensores. Por otro lado, como un subconjunto de la inteligencia artificial (IA), los algoritmos basados en redes neuronales (NN) no necesariamente tienen estos requisitos estrictos. El presente artículo propone un enfoque de localización basado en IA utilizando memoria a largo y corto plazo (LSTM) y evalúa su rendimiento en comparación con la verdad fundamental.
Descripción
En un vehículo, los sensores de velocidad de las ruedas y las unidades de medida inercial (IMUs) están presentes a bordo, y sus datos en bruto se pueden utilizar para la estimación de localización. Tanto los sensores de las ruedas como las IMUs enfrentan desafíos como el sesgo y el ruido de medición, que se acumulan como errores con el tiempo. Incluso una ligera inexactitud o un error menor pueden hacer que el sistema de localización sea poco fiable e inutilizable en cuestión de segundos. Los algoritmos tradicionales, como el filtro de Kalman extendido (EKF), se han aplicado durante mucho tiempo en sistemas no lineales. Estos sistemas tienen ruido blanco tanto en el sistema como en el modelo de estimación. Estos enfoques requieren un profundo conocimiento de las características del ruido no lineal de los sensores. Por otro lado, como un subconjunto de la inteligencia artificial (IA), los algoritmos basados en redes neuronales (NN) no necesariamente tienen estos requisitos estrictos. El presente artículo propone un enfoque de localización basado en IA utilizando memoria a largo y corto plazo (LSTM) y evalúa su rendimiento en comparación con la verdad fundamental.