3D垂直マップによるドローンのトラッキング

固定ビーコンを壁に設置することは可能です

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私は研究室でドローン飛行試験のシミュレーション環境に取り組んでいる学生で、
はじめまして。
 
 
最適な結果を得るためのビーコンの配置と向きについて質問があります。
 
 
公開されている資料をいくつか読みましたが、標準のセットアップでは、床と同じ平面に4台のビーコンを置き、天井の隣り合う角に2台のビーコンを配置するようですね。
いいえ、違います。それはすでにかなり高度な構成です。他の方法ではどうしても構築できない場合を除き、その構成から始めることはおすすめしません。
3Dトラッキングの標準構成は、はるかに基本的なものです:配置マニュアル(PDF) – 02a:シンプルな3Dトラッキング – 例:屋内ドローン
ただ、公開されているいくつかの動画では、ビーコンを床ではなく一定の高さに設置しているのを見かけました。より良いセットアップがあるのでしょうか?
– はい。02a:シンプルな3Dトラッキング – 例:屋内ドローン – のほうが、はるかに簡単でロバストなうえ、精度も高くなります
– 動画(YouTube) – こちらは特殊なケース専用で、より複雑です
 
代わりにXY平面を壁に配置すること、つまり標準の配置を90°回転させることを検討しています。
可能です。より複雑で間違いも起こりやすいですが、実際に機能するソリューションです。
 
反対側の壁に2台のビーコンを追加する必要はありません。左側の壁に固定ビーコンを4台設置すれば十分です。
 
 
ドローンが壁から1〜2メートル以内に近づくことはほとんどないため、この配置ならZ座標の角度が小さくならず、私たちの用途にはより適していると考えています。各ビーコンの位置をXで示した図を上の画像に添付しました。
はい、可能です。実際に機能するソリューションです。
繰り返しになりますが、大きな問題ではありません。座標系を混同しないようにだけ注意してください。
 
 
 
また、ビーコン自体の最適な向きについても特に知りたいと思っています。配置マニュアルには、各ビーコンの一部のTXを無効にし、設置するコーナーに「沿って」ビーコンを配置するよう記載されています。下の図のように、アンテナをトラッキングゾーンの中心に向けて配置したほうがよいのではないでしょうか。何か推奨事項はありますか?
– はい。理想的には、システムがカバーする空間の中心に向け、中央のトランスデューサーであるTX4のみを有効にします。これで最も高い精度が得られます。各トランスデューサーは90° × 90°の超音波ビームを生成します。

問題と課題

  • 固定ビーコンを床に設置すると、ドローンも床にあるときにZの精度が低くなります。非常に低くなる可能性もあります。すべては基本的な幾何学の問題です。詳細:

解決策とアドバイス

1)シンプルに構築する:

    • 配置マニュアルに従い、可能であれば固定ビーコンを天井に設置してください
    • 最も高い精度、最もシンプルな構成、最もロバストなトラッキングが得られます 

2)3D垂直マップを構築する:

    • 屋内で飛行するものの天井を利用できない場合に、非常に有効なソリューションです
    • これもやはり、すべては幾何学の問題です。固定ビーコンを底面、モバイルビーコンを頂点とする三角形や角錐が細長くなりすぎない限り、トラッキングは良好です。座標系や軸などを混同しないようにだけ注意してください。

3)Precise Z構成を構築する:

    • 遠く高い位置を飛行するドローンの着陸を行いたい場合は、この構成を使用します
    • ただし、最初の2つのセットアップよりも大幅に複雑なため、本当に必要な場合にのみ使用してください

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