Multisensordatenfusion zur optischen Navigation für UAVs - Optimierung der Positionsschätzung durch Anpassung des Blickwinkels

Abstract

Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung von Strategien zur Anpassung des Blickwinkels von Kamera und Lidar-Sensor als optische Komponente der UKFbasierten Navigations- und Steuersoftware des superArtis Forschungshubschraubers des DLR. Es wurden sowohl statische Blickwinkel als auch Strategien zur Auswahl einer nachzuverfolgenden Landmarke implementiert. Letztere waren verschiedene Heuristiken sowie Strategien auf Basis der fur eine Sensormessung erwarteten Fehler-Kovarianzmatrix. Alle Strategien wurden mithilfe von simulierten Flugen verglichen. Es konnte eine deutliche Verbesserung der Zustandsschätzung und der Filterinitialisierung durch den Einsatz von active vision im Vergleich mit allen statischen Blickwinkeln beobachtet werden, wobei die Performance aller Strategien maßgeblich von der Anzahl sichtbarer Landmarken abhängt. Die Performanceunterschiede zwischen den dynamischen Strategien sind dabei von konkreten Einsatzszenarios abhängig. Die implementierten und mittels Simulation evaluierten Strategien können bezüglich weiterer Einflussfaktoren untersucht und mussen in einem nächsten Schritt auch unter realen Bedingungen in Flugversuchen erprobt werden.