Experimental characterization of Radio-SLAM systems with a MIMO radar

L'obiettivo di questa attività di tesi è quello di caratterizzare sperimentalmente il comportamento di algoritmi di Radio-SLAM (Simultaneous Location And Mapping) con uno specifico RADAR MIMO, al fine di indagare la possibilità di utilizzare solo un RADAR ad onde millimetriche per lo SLAM, in modo affidabile. I metodi SLAM, infatti, sono tradizionalmente basati sul LIDAR o sulle telecamere e gli algoritmi che sfruttano i dati forniti da questi tipi di dispositivi sono stati ampiamente studiati e approfonditi. I LIDAR e le telecamere però, presentano alcuni limiti che possono essere superati proprio grazie all'utilizzo di un RADAR. Essi infatti, sono molto costosi e consumano molta energia, inoltre le loro performance diminuiscono fortemente in condizioni di scarsa visibilità o in presenza di eventi atmosferici, come pioggia, neve o nebbia. D'altra parte, il RADAR garantisce robustezza anche in condizioni difficili ed ha un costo inferiore. Inoltre, può fornire informazioni aggiuntive sul target, come la sua velocità o la sua radar cross section. Tuttavia la qualità delle scansioni RADAR è minore rispetto a quella del LIDAR. In questo studio è stato utilizzato un radar MIMO FMCW a 77 GHz, con 2 antenne in trasmissione e 16 in ricezione. I dati sono stati acquisiti e processati attraverso il software Matlab. Gli algoritmi di SLAM utilizzati sono stati testati sperimentalmente su quattro diverse traiettorie in uno scenario indoor reale, in particolare nel LabE, presso il Campus di Cesena dell'Università di Bologna.