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3D LiDAR and 1D Radar Distance Determination for Safe Navigation of Automated Vessels in Lock Basins

Bogner, Mirjam und Pieper, Fynn und Steidel, Matthias und Piotrowski, Janusz Andrzej (2025) 3D LiDAR and 1D Radar Distance Determination for Safe Navigation of Automated Vessels in Lock Basins. In: IEEE Symposium on Maritime Informatics and Robotics 2025, Seiten 1-7. IEEE Symposium on Maritime Informatics and Robotics 2025, 2025-06-26 - 2025-06-27, Syros, Griechenland. doi: 10.1109/MARIS64137.2025.11139454. ISBN 979-8-3315-1310-8.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
522kB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/11139454

Kurzfassung

Highly automated vessel operations require sensor systems for environmental perception to ensure safe navigation, especially in confined areas like lock basins. This paper evaluates distance estimations using two different sensor systems, namely 1D Frequency-Modulated Continuous-Wave (FMCW) Radars and a 3D LiDAR, when entering a lock basin with a test vessel. A main contribution of this study is to quantitatively evaluate the accuracy of distances derived from data of both sensor types. To do so, error metrics are introduced and calculated. Additionally, a fusion algorithm is applied to fuse multiple Radar sensors as well as combine LiDAR and Radar data to improve distance estimation. For evaluating the distance accuracy, the nominal lock width serves as ground truth. Error metrics show that distance accuracy is increased by fusing Radar and LiDAR data. The RMSE is less than or equal to 0.13 m for all evaluated measurements. This confirms the benefits of Radar and LiDAR sensors in automated vessel navigation, showing the potential of these technologies for collision avoidance with critical infrastructure like locks.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/214040/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:3D LiDAR and 1D Radar Distance Determination for Safe Navigation of Automated Vessels in Lock Basins
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Bogner, Mirjammirjam.bogner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1671-5599192213705
Pieper, Fynnfynn.pieper (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0006-7881-4743192213706
Steidel, Matthiasmatthias.steidel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2912-7625192213707
Piotrowski, Janusz Andrzejjanusz.piotrowski (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8934-7040192213708
Datum:1 September 2025
Erschienen in:IEEE Symposium on Maritime Informatics and Robotics 2025
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/MARIS64137.2025.11139454
Seitenbereich:Seiten 1-7
Name der Reihe:Proceedings of the 2025 Symposium on Maritime Informatics and Robotics (MARIS)
ISBN:979-8-3315-1310-8
Status:veröffentlicht
Stichwörter:MASS, USV, Vessel Remote Control, Collision Avoidance, LiDAR, FMCW Radar, lock positioning, sea trials
Veranstaltungstitel:IEEE Symposium on Maritime Informatics and Robotics 2025
Veranstaltungsort:Syros, Griechenland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:26 Juni 2025
Veranstaltungsende:27 Juni 2025
Veranstalter :Artion Conferences & Events
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Hinterlegt von: Bogner, Mirjam
Hinterlegt am:19 Sep 2025 06:45
Letzte Änderung:19 Sep 2025 06:45

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