Zhang, Siwei und Fernandez Ruz, Pedro und Broghammer, Fabio und Staudinger, Emanuel und Gentner, Christian und Pöhlmann, Robert und Dammann, Armin und Schütt, Manuel und Lichtenheldt, Roy (2023) Self-Organized UWB Localization for Robotic Swarm – First Results from an Analogue Mission on Volcano Etna. In: 2023 IEEE Aerospace Conference, AERO 2023. IEEE. IEEE Aerospace Conference 2023, 2023-03-04 - 2023-03-11, Big Sky, USA. doi: 10.1109/AERO55745.2023.10115558. ISBN 978-166549032-0. ISSN 1095-323X.
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Kurzfassung
At the Institute of Communications and Navigation of the German Aerospace Center (DLR), we have studied and developed radio-based swarm navigation technologies for a decade. In this paper, we provide a complete solution of ultra-wide band (UWB) localization network for a robotic swarm. This network is organized in a fully decentralized fashion and resilient to clock imperfections, topology changes, packet loss and the hidden node problem. In this network, a multitude of active devices and an arbitrary number of passive devices can exploit the UWB signals for self-localization, i.e. estimating their relative positions and orientations, without sophisticated clock and antenna calibration, which dramatically simplifies the design and manufacturing of such a swarm. Our proposed solution is verified with experiments and was successfully demonstrated in a space-analogue multi-robot surface exploration mission on the volcano Mt. Etna, Sicily, Italy, in July 2022.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/194264/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Konferenzbeitrag (Vortrag) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Self-Organized UWB Localization for Robotic Swarm – First Results from an Analogue Mission on Volcano Etna | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | März 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | 2023 IEEE Aerospace Conference, AERO 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1109/AERO55745.2023.10115558 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | IEEE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1095-323X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISBN: | 978-166549032-0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | ToA, DoA, Positioning, robot navigation, swarm, Ranging, Autonomous Driving, Fisher information, formation optimization, network localization, ultra-wide band (UWB), orientation estimation, analogue mission | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungstitel: | IEEE Aerospace Conference 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsort: | Big Sky, USA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsart: | internationale Konferenz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsbeginn: | 4 März 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsende: | 11 März 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstalter : | IEEE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 > Nachrichtensysteme Institut für Kommunikation und Navigation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Zhang, Siwei | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 17 Mär 2023 16:14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 24 Apr 2024 20:55 |
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