Un algoritmo SLAM de rango 3D basado en UKF derivado mejorado
Autores: Tang, Chao; Zhou, Dajian; Dou, Lihua; Jiang, Chaoyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un algoritmo SLAM de rango 3D basado en UKF derivado mejorado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Algoritmo
3d
Ukf
Localización
Complejidad computacional
Solo rango
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, construimos un algoritmo de localización de rango único en 3D (RO) basado en un filtrado de Kalman insípido (UKF) mejorado. El algoritmo puede determinar la ubicación de nodos UWB desconocidos en un entorno 3D a través de un nodo móvil con baja complejidad computacional, lo que puede ayudar a los agentes a identificar con precisión puntos característicos en 3D SLAM basados solo en el rango. Específicamente, establecimos un marco UKF original basado en el algoritmo de localización 3D RO, y desarrollamos un marco UKF derivado para reducir la complejidad computacional del algoritmo. Utilizamos la descomposición de valores singulares para compensar la robustez del algoritmo. A continuación, realizamos un análisis teórico para mostrar que nuestro método reduce la carga computacional sin reducir la estabilidad o precisión del sistema. Finalmente, realizamos simulaciones numéricas y experimentos físicos para mostrar la efectividad del algoritmo de localización 3D RO desarrollado.
Descripción
En este estudio, construimos un algoritmo de localización de rango único en 3D (RO) basado en un filtrado de Kalman insípido (UKF) mejorado. El algoritmo puede determinar la ubicación de nodos UWB desconocidos en un entorno 3D a través de un nodo móvil con baja complejidad computacional, lo que puede ayudar a los agentes a identificar con precisión puntos característicos en 3D SLAM basados solo en el rango. Específicamente, establecimos un marco UKF original basado en el algoritmo de localización 3D RO, y desarrollamos un marco UKF derivado para reducir la complejidad computacional del algoritmo. Utilizamos la descomposición de valores singulares para compensar la robustez del algoritmo. A continuación, realizamos un análisis teórico para mostrar que nuestro método reduce la carga computacional sin reducir la estabilidad o precisión del sistema. Finalmente, realizamos simulaciones numéricas y experimentos físicos para mostrar la efectividad del algoritmo de localización 3D RO desarrollado.