elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Simultaneous Localization and Calibration for Radio Navigation on the Moon: Results from an Analogue Mission

Pöhlmann, Robert und Staudinger, Emanuel und Zhang, Siwei und Dammann, Armin (2022) Simultaneous Localization and Calibration for Radio Navigation on the Moon: Results from an Analogue Mission. In: 35th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation, ION GNSS+ 2022. ION GNSS+ 2022, 2022-09-19 - 2022-09-23, Denver, US. doi: 10.33012/2022.18557. ISBN 978-171387136-1.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
4MB

Kurzfassung

Autonomous robotic system will play a crucial role in future exploration missions to Mars or the Moon. Autonomous operation requires reliable navigation and communication. While a satellite communication and navigation system for the Moon is planned, only few satellites are foreseen. Accuracy and availability can be increased by a local radio system for communication and cooperative navigation. Based on the signal round-trip time (RTT) and direction-of-arrival (DoA), positions and orientations of the robots are estimated. Accurate distance estimation by the RTT requires calibrated transceiver and antenna group delays, and accurate DoA estimation requires antenna calibration. Usually, these calibrations are performed once before the system becomes operational. However, calibration parameters can change, for instance due to varying temperature of RF components or reconfigurable antenna surroundings. Thus, we propose to estimate antenna responses and direction-dependent ranging biases simultaneously with positions and orientations by simultaneous localization and calibration (SLAC). In this paper, we derive a SLAC algorithm, which is suitable for arbitrary antenna types. The algorithm is then evaluated with measurement data obtained in a Moon-analogue mission with robotic rovers that took place on the volcano Mt Etna, Sicily. We show that by SLAC, the position error of the robots is reduced by more than a factor of two.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/188065/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Simultaneous Localization and Calibration for Radio Navigation on the Moon: Results from an Analogue Mission
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Pöhlmann, RobertRobert.Poehlmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7362-9406NICHT SPEZIFIZIERT
Staudinger, EmanuelEmanuel.Staudinger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9601-2887NICHT SPEZIFIZIERT
Zhang, SiweiSiwei.Zhang (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dammann, ArminArmin.Dammann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7112-1833NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2022
Erschienen in:35th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation, ION GNSS+ 2022
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.33012/2022.18557
ISBN:978-171387136-1
Status:veröffentlicht
Stichwörter:angle-of-arrival, antenna array, antenna response, array signal processing, direction-of-arrival, multi-mode antenna, round-trip time, SLAC
Veranstaltungstitel:ION GNSS+ 2022
Veranstaltungsort:Denver, US
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:19 September 2022
Veranstaltungsende:23 September 2022
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation, Navigation, Quantentechnologien
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KNQ - Kommunikation, Navigation, Quantentechnologie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Schwarmnavigation
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation > Nachrichtensysteme
Institut für Kommunikation und Navigation
Hinterlegt von: Pöhlmann, Robert
Hinterlegt am:27 Sep 2022 15:15
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:49

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.