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La localización cooperativa de bomberos basada en restricciones de alcance relativo de UWB y navegación autónoma

Autores: Chong, Yang; Xu, Xiangbo; Guo, Ningyan; Shu, Longkai; Zhang, Qingyuan; Yu, Zhibin; Wen, Tao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

La localización cooperativa de bomberos basada en restricciones de alcance relativo de UWB y navegación autónoma


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Localización cooperativa
Sistema UWB
Sensores
Filtro de Kalman extendido
Seguimiento de bomberos
Precisión de posicionamiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 35

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Existen muchas demandas para la localización cooperativa (CL) de múltiples personas, como el rescate de bomberos. La navegación inercial clásica basada en el pie y la actualización de velocidad cero (ZUPT) sufre de errores acumulativos debido al sensor inercial de bajo costo, y los anclajes precolocados en el sistema de banda ultraancha (UWB) limitan la aplicación en un entorno desconocido. En este estudio, se utiliza un grupo de sensores que incluye la unidad de medida inercial (IMU), magnetómetro, barómetro y sensor UWB. A través de las diferentes características de los sensores y la relación de posición entre las personas, se propone un sistema de localización cooperativa utilizando un filtro de Kalman extendido para el seguimiento tridimensional de bomberos. Se utiliza la información de alcance entre los bomberos desde UWB, y se estiman los acoplamientos introducidos por la medición relativa. Se diseñan dos experimentos para verificar el algoritmo propuesto en entornos de edificios y bosques. En comparación con los resultados de la navegación inercial de una sola persona, la precisión promedio de posicionamiento del algoritmo en el edificio y el bosque, respectivamente, se mejora en un 38.93% y 79.01%. Este enfoque suprime con éxito la divergencia de los errores de posicionamiento, y no se necesitan anclajes UWB fijos.

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