論文の概要: Vision-Based Autonomous MM-Wave Reflector Using ArUco-Driven Angle-of-Arrival Estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.05195v1
- Date: Thu, 05 Jun 2025 16:07:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-06 21:53:49.806981
- Title: Vision-Based Autonomous MM-Wave Reflector Using ArUco-Driven Angle-of-Arrival Estimation
- Title（参考訳）: ArUco-Driven Angle-of-Arrival Estimation を用いたビジョンベース自律型MM波反射器
- Authors: Josue Marroquin, Nan Inzali, Miles Dillon Lantz, Campbell Freeman, Amod Ashtekar, \\Ajinkya Umesh Mulik, Mohammed E Eltayeb,
- Abstract要約: 非視線(NLoS)条件におけるミリ波通信(mmWave)は、軍事および民間の運用において大きな課題である。
本稿では,mmWaveリンク性能の向上を目的とした視覚支援型自律反射器システムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.16752458252726457
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Reliable millimeter-wave (mmWave) communication in non-line-of-sight (NLoS) conditions remains a major challenge for both military and civilian operations, especially in urban or infrastructure-limited environments. This paper presents a vision-aided autonomous reflector system designed to enhance mmWave link performance by dynamically steering signal reflections using a motorized metallic plate. The proposed system leverages a monocular camera to detect ArUco markers on allied transmitter and receiver nodes, estimate their angles of arrival, and align the reflector in real time for optimal signal redirection. This approach enables selective beam coverage by serving only authenticated targets with visible markers and reduces the risk of unintended signal exposure. The designed prototype, built on a Raspberry Pi 4 and low-power hardware, operates autonomously without reliance on external infrastructure or GPS. Experimental results at 60\,GHz demonstrate a 23\,dB average gain in received signal strength and an 0.89 probability of maintaining signal reception above a target threshold of -65 dB in an indoor environment, far exceeding the static and no-reflector baselines. These results demonstrate the system's potential for resilient and adaptive mmWave connectivity in complex and dynamic environments.
- Abstract（参考訳）: 非視線(NLoS)条件における信頼性ミリ波通信(mmWave)は、特に都市やインフラに制限された環境において、軍事と民間の両方にとって大きな課題である。
本稿では,モータ付金属板を用いた信号反射を動的に操り,ミリ波リンク性能を向上させるための視覚支援型自律反射器システムを提案する。
提案システムは単眼カメラを用いて、同盟送信機および受信機ノード上のArUcoマーカーを検出し、到着角度を推定し、最適な信号リダイレクトのためにリフレクタをリアルタイムに調整する。
このアプローチは、認証対象のみに可視マーカーを付与することで選択的ビームカバレッジを可能にし、意図しない信号露光のリスクを低減する。
Raspberry Pi 4と低消費電力ハードウェアをベースとして設計されたプロトタイプは、外部インフラストラクチャやGPSに依存することなく、自律的に動作する。
60\,GHzにおける実験結果は、受信信号強度の平均利得が23\,dBであり、屋内環境における目標しきい値-65dBを超える信号受信の確率は0.89であり、静的かつ非反射的なベースラインをはるかに上回っている。
これらの結果は、複雑な環境と動的環境において、システムの弾力性と適応性を持つmmWave接続の可能性を示している。
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