Sistema de Posicionamiento Cognitivo Distribuido Basado en Asociación de Vecinos Más Cercanos e Iniciación de Filtro Multi-Punto para UAVs Usando DTMB e INS
Autores: Zha, Li; Zhang, Hai; Wang, Na; Tao, Cancan; Lv, Kunfeng; Zhang, Ruirui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Sistema de Posicionamiento Cognitivo Distribuido Basado en Asociación de Vecinos Más Cercanos e Iniciación de Filtro Multi-Punto para UAVs Usando DTMB e INS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Ubicación
Vehículo aéreo no tripulado
Sistemas de navegación inercial
Sistema global de navegación por satélite
Difusión multimedia terrestre digital
Error de posicionamiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La ubicación es crítica para la finalización segura y efectiva de las misiones de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT). Dado que los errores de posicionamiento tienden a acumularse con el tiempo, las mediciones no corregidas de los Sistemas de Navegación Inercial (SNI) son poco fiables. Con el objetivo de la auto-localización de VANT bajo los desafíos de un Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS), este artículo integra señales de Difusión Multimedia Terrestre Digital (DTMB) y componentes de SNI asistidos como fuentes de radiación externas para el diseño del sistema. Se propone un algoritmo de geometría trigonométrica para estimar la pseudo-medición, y se analizan los factores de impacto del error de posicionamiento. Después de filtrar la pseudo-medición mediante una iniciación multipunto, diseñamos un modelo para escenarios de posicionamiento interregional utilizando la asociación de navegación de vecino más cercano y fusión distribuida ponderada escalar. Los resultados de la simulación demuestran que el modelo puede rastrear efectivamente el objetivo. Finalmente, se evalúa la efectividad del posicionamiento a una altitud constante a través de diferentes escenarios montados en vehículos con una velocidad de 60 km/h. Los resultados experimentales muestran que el error de posicionamiento mínimo puede alcanzar 18.95 m a lo largo de una trayectoria de 525 m, cumpliendo así con los requisitos reales de los VANT y teniendo un valor práctico.
Descripción
La ubicación es crítica para la finalización segura y efectiva de las misiones de Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT). Dado que los errores de posicionamiento tienden a acumularse con el tiempo, las mediciones no corregidas de los Sistemas de Navegación Inercial (SNI) son poco fiables. Con el objetivo de la auto-localización de VANT bajo los desafíos de un Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS), este artículo integra señales de Difusión Multimedia Terrestre Digital (DTMB) y componentes de SNI asistidos como fuentes de radiación externas para el diseño del sistema. Se propone un algoritmo de geometría trigonométrica para estimar la pseudo-medición, y se analizan los factores de impacto del error de posicionamiento. Después de filtrar la pseudo-medición mediante una iniciación multipunto, diseñamos un modelo para escenarios de posicionamiento interregional utilizando la asociación de navegación de vecino más cercano y fusión distribuida ponderada escalar. Los resultados de la simulación demuestran que el modelo puede rastrear efectivamente el objetivo. Finalmente, se evalúa la efectividad del posicionamiento a una altitud constante a través de diferentes escenarios montados en vehículos con una velocidad de 60 km/h. Los resultados experimentales muestran que el error de posicionamiento mínimo puede alcanzar 18.95 m a lo largo de una trayectoria de 525 m, cumpliendo así con los requisitos reales de los VANT y teniendo un valor práctico.