Un eficiente posicionamiento elíptico distribuido para la detección remota subterránea
Autores: Al-Samahi, Sanaa S.; Ansaf, Huda; Ansaf, Bahaa I. K.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un eficiente posicionamiento elíptico distribuido para la detección remota subterránea
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Encuesta remota
Suministros de agua subterránea
Túneles
Enfoque de localización secuencial
Sensores inalámbricos
Límite Inferior de Cramer-Rao
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La estimación remota de geometrías de límites desconocidos, como el mapeo de suministros de agua subterránea y túneles, sigue siendo una tarea desafiante. Los obstáculos y la absorción en los medios hacen que el proceso de telecomunicación y localización a larga distancia sea ineficiente debido a las limitaciones de potencia de los sensores móviles. Este trabajo desarrolla un nuevo enfoque de localización secuencial de corto alcance para reducir la cantidad requerida de potencia de transmisión de señal. El algoritmo desarrollado se basa en un proceso de localización secuencial que puede utilizar una multitud de sensores inalámbricos distribuidos aleatoriamente mientras solo emplea varios anclajes en el proceso. Se emplean técnicas de elipse de retardo temporal y rango de frecuencia en el desarrollo de la solución propuesta en forma cerrada algebraica. El método propuesto es altamente efectivo ya que alcanza el nivel de rendimiento del límite inferior de Cramer-Rao. Las posiciones estimadas pueden actuar como inicializaciones para el Estimador de Máxima Verosimilitud (MLE) iterativo a través de la linealización de la serie de Taylor para adquirir una precisión de posicionamiento aún mayor según sea necesario. Al reducir la necesidad de alta potencia en los módulos de transmisión en los sensores, el enfoque de localización desarrollado puede utilizarse para diseñar un sensor compacto con bajo consumo de energía y mayor durabilidad que puede ser utilizado para explorar geometrías limitadas desconocidas para una observación de mapeo eficiente de por vida.
Descripción
La estimación remota de geometrías de límites desconocidos, como el mapeo de suministros de agua subterránea y túneles, sigue siendo una tarea desafiante. Los obstáculos y la absorción en los medios hacen que el proceso de telecomunicación y localización a larga distancia sea ineficiente debido a las limitaciones de potencia de los sensores móviles. Este trabajo desarrolla un nuevo enfoque de localización secuencial de corto alcance para reducir la cantidad requerida de potencia de transmisión de señal. El algoritmo desarrollado se basa en un proceso de localización secuencial que puede utilizar una multitud de sensores inalámbricos distribuidos aleatoriamente mientras solo emplea varios anclajes en el proceso. Se emplean técnicas de elipse de retardo temporal y rango de frecuencia en el desarrollo de la solución propuesta en forma cerrada algebraica. El método propuesto es altamente efectivo ya que alcanza el nivel de rendimiento del límite inferior de Cramer-Rao. Las posiciones estimadas pueden actuar como inicializaciones para el Estimador de Máxima Verosimilitud (MLE) iterativo a través de la linealización de la serie de Taylor para adquirir una precisión de posicionamiento aún mayor según sea necesario. Al reducir la necesidad de alta potencia en los módulos de transmisión en los sensores, el enfoque de localización desarrollado puede utilizarse para diseñar un sensor compacto con bajo consumo de energía y mayor durabilidad que puede ser utilizado para explorar geometrías limitadas desconocidas para una observación de mapeo eficiente de por vida.