Una tubería de odometría visual para la geoposicionamiento en tiempo real de UAS
Autores: Wei, Jianli; Yilmaz, Alper
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una tubería de odometría visual para la geoposicionamiento en tiempo real de UAS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Geoposicionamiento
Constelación de satélites
Sistema Aéreo No Tripulado
Solución de navegación
Cámara monocular
Control de actitud
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El geoposicionamiento de última generación es el Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS), que opera en base a la constelación de satélites que proporciona servicios de posicionamiento, navegación y sincronización. Aunque el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) se utiliza ampliamente para posicionar un Sistema Aéreo No Tripulado (UAS), no siempre está disponible y puede ser interferido, lo que introduce responsabilidades operativas. Cuando la señal de GPS se degrada o se niega, la solución de navegación del UAS no puede confiar en las posiciones incorrectas que proporciona el GPS, lo que resulta en una posible pérdida de control. Este documento presenta un pipeline en tiempo real para la funcionalidad de geoposicionamiento utilizando una cámara monocular orientada hacia abajo. El enfoque propuesto es desplegable utilizando solo unos pocos parámetros de inicialización, siendo el más importante el mapa del área cubierta por el plan de vuelo del UAS. Nuestro pipeline consiste en una generación de quad-tree geoespacial fuera de línea para una rápida recuperación de información, una elección de una selección de esquemas de detección y coincidencia de puntos de referencia, y un mecanismo de control de actitud que mejora la referencia a la coincidencia de imágenes adquiridas. Para evaluar nuestro método, recopilamos varias secuencias de imágenes utilizando diversos patrones de vuelo con cambios estacionales. Los experimentos demuestran alta precisión y robustez ante cambios estacionales.
Descripción
El geoposicionamiento de última generación es el Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS), que opera en base a la constelación de satélites que proporciona servicios de posicionamiento, navegación y sincronización. Aunque el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) se utiliza ampliamente para posicionar un Sistema Aéreo No Tripulado (UAS), no siempre está disponible y puede ser interferido, lo que introduce responsabilidades operativas. Cuando la señal de GPS se degrada o se niega, la solución de navegación del UAS no puede confiar en las posiciones incorrectas que proporciona el GPS, lo que resulta en una posible pérdida de control. Este documento presenta un pipeline en tiempo real para la funcionalidad de geoposicionamiento utilizando una cámara monocular orientada hacia abajo. El enfoque propuesto es desplegable utilizando solo unos pocos parámetros de inicialización, siendo el más importante el mapa del área cubierta por el plan de vuelo del UAS. Nuestro pipeline consiste en una generación de quad-tree geoespacial fuera de línea para una rápida recuperación de información, una elección de una selección de esquemas de detección y coincidencia de puntos de referencia, y un mecanismo de control de actitud que mejora la referencia a la coincidencia de imágenes adquiridas. Para evaluar nuestro método, recopilamos varias secuencias de imágenes utilizando diversos patrones de vuelo con cambios estacionales. Los experimentos demuestran alta precisión y robustez ante cambios estacionales.