Positioning in Spatially Inhomogeneous Static Magnetic Fields Using Low-Cost Sensors
Tid: On 2026-06-03 kl 10.00
Plats: Kollegiesalen, Brinellvägen 8, Stockholm
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/62083391032
Språk: Engelska
Ämnesområde: Datalogi
Respondent: Chuan Huang , Kommunikationssystem
Opponent: Professor Valérie Renaudin, Gustave Eiffel University, Nantes, France
Handledare: Associate Professor Isaac Skog, Kommunikationssystem; Associate Professor Gustaf Hendeby, Linköpings universitet, Automatic Control, Linköping, Sweden
QC 20260505
Abstract
I en värld där tekniken ständigt utvecklas, är exakt lokalisering och navigering avgörande för många av de system som vi idag tar som självskrivna. Dessa tekniker är hjärtat i system som autonoma fordon, drönare och personliga navigationsenheter. Från att ha använt jordens övergripande magnetfält och enkla magnetiska kompasser för att hitta rätt, använder vi nu avancerade sensorer och signalbehandlingstekniker för att utnyttja lokala variationer i jordens magnetfält för lokalisering och navigering.
Forskningen adresserar fyra huvudsakliga utmaningar:
1. Sensorkalibrering: En ny metod föreslås för gemensam kalibrering av magnetometrar och IMU, vilken är betydligt snabbare än nuvarande metoder utan att ge avkall på noggrannhet.
2. Inertiell-magnetisk odometri: Ett system utvecklas som kan uppskatta rörelse i okända miljöer genom att läsa av spatiala variationer i det lokala magnetfältet.
3. Konsistens i osäkerhet: Genom att införa observabilitetsbegränsningar förbättras systemets förmåga att korrekt hantera osäkerhet i bäring.
4. Inertiell-magnetisk SLAM: Slutligen presenteras ett komplett SLAM-system (Simultaneous Localization and Mapping) som möjliggör långsiktig positionering genom att kartlägga magnetfältet och navigera samtidigt.
Resultaten visar att det är möjligt att bygga tillförlitliga positioneringssystem med lågkostnadskomponenter, vilket har stor potential för användning vid räddningsinsatser i miljöer med låg sikt, såsom bränder eller gruvolyckor.