Localización de UAV en entornos de baja altitud sin GNSS basada en la coincidencia de texto de señalización de puntos de interés y tiendas en imágenes de UAV
Autores: Liu, Yu; Bai, Jing; Wang, Gang; Wu, Xiaobo; Sun, Fangde; Guo, Zhengqiang; Geng, Hujun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Localización de UAV en entornos de baja altitud sin GNSS basada en la coincidencia de texto de señalización de puntos de interés y tiendas en imágenes de UAV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Localización
Vehículos aéreos no tripulados
GNSS
Escenarios urbanos
POI
Señalización de tiendas
Coincidencia de texto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La localización es la información básica más importante para los vehículos aéreos no tripulados (UAV) durante sus misiones. Actualmente, la mayoría de los UAV utilizan GNSS para calcular su propia posición. Sin embargo, cuando se enfrentan a situaciones complejas de interferencia electromagnética o efectos de multipath dentro de las ciudades, las señales de GNSS pueden ser interferidas, lo que resulta en una reducción de la precisión de posicionamiento o incluso en una completa indisponibilidad. Para evitar esta situación, este documento propone un método de localización autónoma de UAV para escenarios urbanos de baja altitud basado en la coincidencia de texto de señalización de puntos de interés (POI) y tiendas en imágenes de UAV. La información textual de la señalización de la tienda se extrae primero de las imágenes del UAV y luego se empareja con el nombre de los datos de POI. Finalmente, la ubicación de la escena de las imágenes del UAV se determina utilizando múltiples POI de manera conjunta. Se utilizan múltiples puntos de esquina de la señalización de la tienda en una sola imagen como puntos de control para la posición del UAV. Como se verifica con datos de vuelo reales, nuestro método puede lograr una localización autónoma estable del UAV con un error de posicionamiento de alrededor de 13 m sin conocer la posición inicial exacta del UAV al despegar. El efecto de posicionamiento es mejor que el de ORB-SLAM2 en vuelos de larga distancia, y el error de posicionamiento no se ve afectado por la precisión del reconocimiento de texto y no se acumula con el tiempo y la distancia de vuelo. Combinado con un sistema de navegación inercial, puede ser capaz de mantener un posicionamiento de alta precisión para los UAV durante un largo período de tiempo y puede ser utilizado como una alternativa al GNSS en entornos urbanos de ultra baja altitud.
Descripción
La localización es la información básica más importante para los vehículos aéreos no tripulados (UAV) durante sus misiones. Actualmente, la mayoría de los UAV utilizan GNSS para calcular su propia posición. Sin embargo, cuando se enfrentan a situaciones complejas de interferencia electromagnética o efectos de multipath dentro de las ciudades, las señales de GNSS pueden ser interferidas, lo que resulta en una reducción de la precisión de posicionamiento o incluso en una completa indisponibilidad. Para evitar esta situación, este documento propone un método de localización autónoma de UAV para escenarios urbanos de baja altitud basado en la coincidencia de texto de señalización de puntos de interés (POI) y tiendas en imágenes de UAV. La información textual de la señalización de la tienda se extrae primero de las imágenes del UAV y luego se empareja con el nombre de los datos de POI. Finalmente, la ubicación de la escena de las imágenes del UAV se determina utilizando múltiples POI de manera conjunta. Se utilizan múltiples puntos de esquina de la señalización de la tienda en una sola imagen como puntos de control para la posición del UAV. Como se verifica con datos de vuelo reales, nuestro método puede lograr una localización autónoma estable del UAV con un error de posicionamiento de alrededor de 13 m sin conocer la posición inicial exacta del UAV al despegar. El efecto de posicionamiento es mejor que el de ORB-SLAM2 en vuelos de larga distancia, y el error de posicionamiento no se ve afectado por la precisión del reconocimiento de texto y no se acumula con el tiempo y la distancia de vuelo. Combinado con un sistema de navegación inercial, puede ser capaz de mantener un posicionamiento de alta precisión para los UAV durante un largo período de tiempo y puede ser utilizado como una alternativa al GNSS en entornos urbanos de ultra baja altitud.