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NaviLoc: Localización Visual a Nivel de Trayectoria para Navegación de UAVs sin GNSS

Autores: Shpagin, Pavel; Panchenko, Taras

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2026

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Acceso abierto

Artículo científico
2026

NaviLoc: Localización Visual a Nivel de Trayectoria para Navegación de UAVs sin GNSS


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Localización visual
VPR
NaviLoc
A nivel de trayectoria

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La localización visual de aéreo a satélite permite la navegación de UAV sin GNSS, pero la diferencia de apariencia entre las imágenes de UAV a baja altitud (50-150 m) y los mosaicos satelitales en nadir hace que el Reconocimiento Visual de Lugares (VPR) por cuadro sea poco fiable. Bajo el aliasing perceptual, las coincidencias de alta similitud son a menudo geográficamente inconsistentes, por lo que el anclaje ingenuo falla. Introducimos NaviLoc, un estimador de nivel de trayectoria en tres etapas sin necesidad de entrenamiento que trata el VPR como una fuente de medición ruidosa y explota la Odometría Visual-Inercial (VIO) como un prior de movimiento relativo. La Etapa 1 (Alineación Global) estima una transformación global SE(2) maximizando un objetivo de similitud a nivel de trayectoria explícito. La Etapa 2 (Refinamiento) realiza actualizaciones de Procrustes ponderadas con ventana deslizante. La Etapa 3 (Suavizado) calcula una estimación de trayectoria MAP estrictamente convexa que fusiona desplazamientos de VIO con anclajes de VPR mientras limita los valores atípicos detectados. En un desafiante banco de pruebas de UAV a baja altitud en áreas rurales, NaviLoc alcanza un Error Medio de Localización (MLE) de 19.5 m, una reducción de 16.0x en comparación con el método de localización de última generación AnyLoc-VLAD, y 32.1x en comparación con la deriva de VIO en bruto. La inferencia de extremo a extremo se ejecuta a 9 FPS en Raspberry Pi 5, lo que permite un despliegue embebido en tiempo real.

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