Autonomous drone navigation in classical approaches typically involves constructing a map representation and employing path planning and collision checking algorithms within that map. Recently, novel deep learning techniques combined with depth camera observations have emerged as alternative approaches capable of achieving comparable collision-free performance. While these methods have demonstrated effective collision-free performance in dense environments, they rely on low-noise range or visual data, which may not be feasible in extreme degraded environments characterized by factors such as dust, smoke, weak geometries, or low-texture areas. A possible alternative is to leverage recent progress in mmWave radar imaging, which previously has produced data of insufficient resolution for such purposes. Through the use of a Variational Autoencoder and existing collision prediction algorithms, the goal of this study is to prove the use of mmWave radar for navigating difficult environments. The results of the study exhibit successful navigation in simulated scenarios featuring sparse obstacles. Additionally, results of utilizing real-world mmWave radar data in example scenarios is provided to demonstrate the potential for further application of this technology. / Autonom navigation för drönare i klassiska tillvägagångssätt innebär vanligtvis att man konstruerar en kartrepresentation och använder vägplanerings- och kollisionskontrollalgoritmer inom den kartan. Nyligen har nya djupinlärningstekniker kombinerat med djupkameraobservationer framträtt som alternativa tillvägagångssätt som kan uppnå jämförbar prestanda utan kollisioner. Även om dessa metoder har visat effektiv prestanda utan kollisioner i täta miljöer, är de beroende av störningsfria avstånds- eller visuella data, vilket kanske inte är genomförbart i extrema försämrade miljöer som karakteriseras av faktorer som damm, rök, svaga geometrier eller områden med låg textur. Ett möjligt alternativ är att dra nytta av de senaste framstegen inom mmWave-radaravbildning, vilket tidigare har producerat data med otillräcklig upplösning för sådana ändamål. Genom användning av en varieabel autoencoder och befintliga kollisionsprognosalgoritmer syftar denna studie till att bevisa användningen av mmWave-radar för att navigera i svåra miljöer. Resultaten från studien visar framgångsrik navigering i simulerade scenarier med glesa hinder. Dessutom presenteras resultat från användning av verkliga mmWave-radardata i exempelscenarier för att visa potentialen för ytterligare tillämpningar av denna teknik.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-337532 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Lauren V'dovec, Taylor |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2023:621 |
Page generated in 0.0028 seconds