被动电场感知系统

未知电场即建图定位

不依赖已知发射源，机器人携带此系统即可在水中对未知电场环境进行地图构建与自身定位。

Penghang, Shuai · Li, Haipeng Pen · 周超 · Yaming, Ou · Zhang, Zhuoliang · Chunhui, Zhu · 范俊峰

IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 2025

技术优势

无需已知源

系统先构建电场图，再融合多频地图定位，整个过程不依赖任何发射源先验信息。

融合多频图

定位方法能够融合不同频率下构建的多张电场图，比单频图提供更丰富的空间信息。

能外推未知区

基于高斯过程的方法不仅插值已知采样点，还能外推至未测量区域，从而获得环境中未知电场的信息。

应用场景

• 水下机器人定位：在无 GPS 的水下用环境电场实现自主定位，不依赖声学或光学信标。
• 电场环境感知：仅靠被动接收电场信号就能感知环境，不主动发射，隐蔽且节能。
• 机器人感知系统：作为机器人的一种新型感知模态，补充视觉、声呐在复杂水域的不足。
• 微弱信号探测：从水下电场中提取微弱环境信号，用于建图和定位，无需主动发射。