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Fundamental Limits for Joint Relative Position and Orientation Estimation with Generic Antennas

Pöhlmann, Robert und Zhang, Siwei und Dammann, Armin und Hoeher, Peter A. (2018) Fundamental Limits for Joint Relative Position and Orientation Estimation with Generic Antennas. In: 26th European Signal Processing Conference, EUSIPCO 2018. 26th European Signal Processing Conference (EUSIPCO), 2018-09-03 - 2018-09-07, Rom, Italien. doi: 10.23919/EUSIPCO.2018.8553226. ISBN 978-908279701-5. ISSN 2219-5491.

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Kurzfassung

Automated multi-agent robotic systems are a promising technology for extra-terrestrial exploration. Autonomous control of such systems requires position as well as orientation awareness. Having a multi-port antenna system like an antenna array or a multi-mode antenna (MMA) installed on each agent, position and orientation can be estimated when the agents cooperatively communicate via radio signals. The aim of this paper is to derive the fundamental limits for relative, i.e. anchor-free, joint position and orientation estimation. Using wavefield modeling and manifold separation, the inclusion of calibration data from real multi-port antenna systems is possible. The Cramer-Rao bound (CRB) is derived directly on the received signal, thus representing a fundamental limit. We then use the derived bound to analyze the position and orientation estimation capabilities of a multi-agent system employing MMAs.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/120228/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Fundamental Limits for Joint Relative Position and Orientation Estimation with Generic Antennas
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Pöhlmann, Robertrobert.poehlmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7362-9406NICHT SPEZIFIZIERT
Zhang, Siweisiwei.zhang (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dammann, Arminarmin.dammann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7112-1833NICHT SPEZIFIZIERT
Hoeher, Peter A.University of Kiel, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2018
Erschienen in:26th European Signal Processing Conference, EUSIPCO 2018
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.23919/EUSIPCO.2018.8553226
ISSN:2219-5491
ISBN:978-908279701-5
Status:veröffentlicht
Stichwörter:multi-mode antenna, wavefield modeling, anchor-free, positioning, localization, orientation, fundamental limits, Cramér-Rao bound, Fisher information
Veranstaltungstitel:26th European Signal Processing Conference (EUSIPCO)
Veranstaltungsort:Rom, Italien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:3 September 2018
Veranstaltungsende:7 September 2018
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation und Navigation
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KN - Kommunikation und Navigation
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben GNSS2/Neue Dienste und Produkte (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation
Institut für Kommunikation und Navigation > Nachrichtensysteme
Hinterlegt von: Pöhlmann, Robert
Hinterlegt am:19 Jun 2018 16:59
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:24

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