BatMobility: Towards Flying Without Seeing for Autonomous Drones

要約

無人航空機 (UAV) は、自律動作のためにカメラや LIDAR などの光学センサーに依存しています。
ただし、このような光学センサーは、照明が悪い場合、霧や煙などの悪天候下、テクスチャのない表面や透明な表面の周囲ではエラーが発生しやすくなります。
この論文では、光学センサーに依存せずに UAV を飛行させることは可能か、つまり、UAV は視覚なしで飛行できるか、ということを問います。
光学センサーの必要性を排除した、UAV 用の軽量ミリ波レーダー専用認識システムである BatMobility を紹介します。
BatMobility は、UAV の 2 つのコア機能、つまり無線フロー推定 (面平行ドップラー シフトに基づくオプティカル フローの新しい FMCW レーダーベースの代替手段) とレーダーベースの衝突回避を可能にします。
私たちは汎用センサーを使用して BatMobility を構築し、未改造のフライト コントローラーを実行する小型の既製クアッドコプターにリアルタイム システムとして展開します。
私たちの評価では、BatMobility が幅広いシナリオにわたって商用グレードの光学センサーと同等以上のパフォーマンスを達成していることが示されています。

要約(オリジナル)

Unmanned aerial vehicles (UAVs) rely on optical sensors such as cameras and lidar for autonomous operation. However, such optical sensors are error-prone in bad lighting, inclement weather conditions including fog and smoke, and around textureless or transparent surfaces. In this paper, we ask: is it possible to fly UAVs without relying on optical sensors, i.e., can UAVs fly without seeing? We present BatMobility, a lightweight mmWave radar-only perception system for UAVs that eliminates the need for optical sensors. BatMobility enables two core functionalities for UAVs — radio flow estimation (a novel FMCW radar-based alternative for optical flow based on surface-parallel doppler shift) and radar-based collision avoidance. We build BatMobility using commodity sensors and deploy it as a real-time system on a small off-the-shelf quadcopter running an unmodified flight controller. Our evaluation shows that BatMobility achieves comparable or better performance than commercial-grade optical sensors across a wide range of scenarios.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google