Дроны в темноте.

Исследователи представили новый подход, который позволяет дрону самостоятельно локализовать или определять свое местоположение в темноте и в условиях низкой видимости. Самостоятельная локализация является ключевым этапом автономной навигации.
Разработали систему, в которой дрон использует радиочастотные (РЧ) волны, отраженные одной меткой, размещенной в окружающей среде, для автономной самолокализации.
Чтобы позволить дронам самостоятельно локализоваться в темноте, исследователи решили использовать сигналы миллиметровых волн. Миллиметровые волны, которые обычно используются в современных радарах и системах связи 5G, работают в темноте и могут распространяться через повседневные материалы, такие как картон, пластик и стены.
Задались целью создать систему, которая могла бы работать только с одним тегом, чтобы ее было дешевле и проще внедрить в коммерческих средах. Чтобы обеспечить низкую мощность устройства, они разработали метку обратного рассеяния, которая отражает сигналы миллиметровых волн, посылаемые бортовым радаром дрона. Дрон использует эти отражения для самолокализации.
Вместо того, чтобы использовать больше меток, они добавили к дрону второй радар, установив один горизонтально и один вертикально. Горизонтальный радар имеет горизонтальную поляризацию, что означает, что он посылает сигналы горизонтально, в то время как вертикальный радар будет иметь вертикальную поляризацию.
Включена поляризация в антенны метки, чтобы она могла изолировать отдельные сигналы, посылаемые каждым радаром. Поляризационные солнцезащитные очки получают определенную поляризацию света и блокируют другие поляризации. Применил ту же концепцию к миллиметровым волнам.
Кроме того, применены различные частоты модуляции к вертикальным и горизонтальным сигналам, что еще больше снижает помехи.
Эта архитектура с двойной поляризацией и двойной модуляцией определяет пространственное местоположение дрона. Но дроны также движутся под углом и вращаются, поэтому, чтобы дрон мог ориентироваться, он должен оценивать свое положение в пространстве по отношению к шести степеням свободы — с данными о траектории, включая тангаж, рыскание и крен, в дополнение к обычным данным вперед/назад, влево/вправо и вверх/вниз. Вращение дрона добавляет много двусмысленности в оценки миллиметровых волн. Это большая проблема, потому что дроны довольно сильно вращаются во время полета.
Они преодолели эти проблемы, используя бортовой инерциальный измерительный блок дрона, датчик, который измеряет ускорение, а также изменения высоты и ориентации. Объединяя эту информацию с измерениями миллиметровых волн, отраженных меткой, они позволяют системе оценить полную позу дрона в шести степенях свободы всего за несколько миллисекунд.
В будущем расстояние может быть увеличено за счет использования дополнительного оборудования, такого как усилители большой мощности, или за счет улучшения конструкции радара и антенны.