Kilometer-Scale Autonomous Navigation in Subarctic Forests: Challenges and Lessons Learned
Notice bibliographique
Résumé
Challenges inherent to autonomous wintertime navigation in forests include lack of reliable a Global Navigation Satellite System (GNSS) signal, low feature contrast, high illumination variations and changing environment. This type of off-road environment is an extreme case of situations autonomous cars could encounter in northern regions. Thus, it is important to understand the impact of this harsh environment on autonomous navigation systems. To this end, we present a field report analyzing teach-and-repeat navigation in a subarctic forest while subject to fluctuating weather, including light and heavy snow, rain and drizzle. First, we describe the system, which relies on point cloud registration to localize a mobile robot through a boreal forest, while simultaneously building a map. We experimentally evaluate this system in over 18.8 km of autonomous navigation in the teach-and-repeat mode. Over 14 repeat runs, only four manual interventions were required, three of which were due to localization failure and another one caused by battery power outage. We show that dense vegetation perturbs the GNSS signal, rendering it unsuitable for navigation in forest trails. Furthermore, we highlight the increased uncertainty related to localizing using point cloud registration in forest trails. We demonstrate that it is not snow precipitation, but snow accumulation, that affects our system's ability to localize within the environment. Finally, we expose some challenges and lessons learned from our field campaign to support better experimental work in winter conditions. Our dataset is available online.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».