Relative localization for swarm aerial vehicles

Abstract

In Unmanned Aerial Vehicle (UAV) swarm formation, it is required that UAVs in the swarm should have the location information of other swarm members and all UAVs should be a part of the decision process. Global Navigation Satellite Systems, GNSS, is not a viable option for dense formation flight due to its low accuracy and susceptibility to jamming. To overcome these issues, ultra-wideband (UWB) signals can be used. UWB signals are resilient to jamming and can be used for highly accurate localization algorithms, thanks to their wide bandwidth. In this paper, two techniques on relative localization of the swarm members by utilizing UWB signals are proposed and tested. Their localization performance results are presented. İnsansız Hava Aracı (İHA) sürü yapısına ulaşmak için sürüdeki İHA’ların birbirlerinin konumunu bilmesi ve tüm İHA’ların karar verme sürecinin bir parçası olması gerekir. Küresel Uydu Seyrüsefer Sistemi’nin düşük hassasiyeti ve yayınının bozulma olasılığı, onu yoğun formasyon uçuşu için uygun bir seçenek olmaktan çıkarmaktadır. Bu sorunların üstesinden gelmek için ultra geniş bant (Ultra-Wide Band, UWB) sinyallerin kullanılması önerilmiştir. UWB sinyaller, bant genişlikleri sayesinde yayın engellenmesine dayanıklıdır ve yüksek hassasiyetli konum belirleme algoritmaları için kullanılabilirler. Bu bildiride, UWB sinyaller kullanılarak İHA’lar için göreli konumlandırma üzerine yapılan çalışmalar ve gözlemler anlatılmakta ve konumlandırma performans sonuçları sunulmaktadır.