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A loop closing scheme using UWB based indoor positioning technique

UWB 기반 실내 측위 기술을 활용한 루프 클로징 기법

  • Hyunwoo You ;
  • Jungkyun Lee ;
  • Somi Nam ;
  • Juyeon Lee ;
  • Yoonseo Lee ;
  • Minsung Kim ;
  • Hong Min
  • 유현우 (가천대학교 AI.소프트웨어학부) ;
  • 이정균 (가천대학교 AI.소프트웨어학부) ;
  • 남소미 (가천대학교 AI.소프트웨어학부) ;
  • 이주연 (가천대학교 AI.소프트웨어학부) ;
  • 이윤서 (가천대학교 AI.소프트웨어학부) ;
  • 김민성 (가천대학교 AI.소프트웨어학부) ;
  • 민홍 (가천대학교 AI.소프트웨어학부)
  • Received : 2023.05.09
  • Published : 2023.05.31
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Abstract

UWB is a type of technology used for indoor positioning and is characterized by higher accuracy than RSSI-based schemes. Mobile equipment operating based on ROS can monitor the environment around the equipment using lidar and cameras. When applying the loop closing technique to determine the starting position in this monitoring process, the existing method has a problem of low accuracy because the closing operation occurs only when there are feature points on the image. In this paper, to solve this problem, we designed a system that increases the accuracy of loop closing work by providing location information by mounting a UWB tag on a mobile device. In addition, the accuracy of the UWB-based indoor positioning system was evaluated through experiments, and it was verified that it could be used for loop closing techniques.

UWB는 실내 측위를 위해 사용되는 기술의 일종으로 RSSI 기반의 기법들보다 정확도가 높은 특징이 있다. ROS(Robot Operating System) 기반으로 동작하는 이동체 장비는 라이다와 카메라를 사용하여 장비 주변의 환경을 모니터링할 수 있다. 이러한 모니터링 과정에서 처음 시작하는 위치를 파악하는 루프 클로징 기법 적용 시 기존의 방법은 영상 상에 특징점이 있어야 클로징 작업이 일어나기 때문에 정확도가 낮은 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 이동체 장비에 UWB 태그를 탑재하여 위치 정보를 제공함으로써 루프 클로징 작업의 정확도를 높이는 시스템을 설계하였다. 또한 실험을 통해서 UWB 기반 실내 측위 시스템의 정확도를 평가하였고 이를 루프 클로징 기법에 활용할 수 있는지 검증하였다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 2021년도 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단의 기초연구사업의 지원을 받아 수행된 연구임(No.2021R1F1A1055408).

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