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The research leading to the presented results has been undertaken within the SWARMs European project (Smart and Networking Underwater Robots in Cooperation Meshes), under Grant Agreement n. 662107-SWARMs-ECSEL-2014-1, partially supported by the ECSEL JU and the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (Ref.: PCIN-2014-022-C02-02), and also by the China Scholarship Council (CSC), which has partially supported the first author's research described in this paper.

Análisis de autorías institucional

Yuan, XinAutor (correspondencia)Martínez-Ortega, José-FernánAutor o CoautorSanchez Fernandez, Jose AntonioAutor o CoautorEckert, MartinaAutor o Coautor

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9 de junio de 2019
Publicaciones
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Artículo

AEKF-SLAM: A New Algorithm for Robotic Underwater Navigation

Publicado en:Sensors. 17 (5): E1174- - 2017-05-01 17(5), DOI: 10.3390/s17051174

Autores: Yuan, Xin; Martinez-Ortega, Jose-Fernan; Sanchez Fernandez, Jose Antonio; Eckert, Martina

Afiliaciones

Grupo de Redes y Servicios de Próxima Generación (GRyS). Universidad Politécnica de Madrid - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Ctr Invest Tecnol Software & Sistemas Sostenibili, Campus Sur, Madrid 28031, Spain - Autor o Coautor

Resumen

In this work, we focus on key topics related to underwater Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) applications. Moreover, a detailed review of major studies in the literature and our proposed solutions for addressing the problem are presented. The main goal of this paper is the enhancement of the accuracy and robustness of the SLAM-based navigation problem for underwater robotics with low computational costs. Therefore, we present a new method called AEKF-SLAM that employs an Augmented Extended Kalman Filter (AEKF)-based SLAM algorithm. The AEKF-based SLAM approach stores the robot poses and map landmarks in a single state vector, while estimating the state parameters via a recursive and iterative estimation-update process. Hereby, the prediction and update state (which exist as well in the conventional EKF) are complemented by a newly proposed augmentation stage. Applied to underwater robot navigation, the AEKF-SLAM has been compared with the classic and popular FastSLAM 2.0 algorithm. Concerning the dense loop mapping and line mapping experiments, it shows much better performances in map management with respect to landmark addition and removal, which avoid the long-term accumulation of errors and clutters in the created map. Additionally, the underwater robot achieves more precise and efficient self-localization and a mapping of the surrounding landmarks with much lower processing times. Altogether, the presented AEKF-SLAM method achieves reliably map revisiting, and consistent map upgrading on loop closure.

Palabras clave

augmented extended kalman filter (aekf)computational complexityfastslam 2.0loop closureAugmented extended kalman filter (aekf)Computational complexityEnvironmentsFastslam 2.0FilterLoop closureSimultaneous localizationUnderwater simultaneous localization and mapping (slam)

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Sensors debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2017, se encontraba en la posición 16/61, consiguiendo con ello situarse como revista Q2 (Segundo Cuartil), en la categoría Instruments & Instrumentation. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada en el Cuartil Q2 para la agencia Scopus (SJR) en la categoría Electrical and Electronic Engineering.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 1.11. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 14 Nov 2024)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 1.06 (fuente consultada: FECYT Feb 2024)
  • Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions: 8.74 (fuente consultada: Dimensions Jul 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-07-26, el siguiente número de citas:

  • WoS: 30
  • Scopus: 36
  • Europe PMC: 5
  • Google Scholar: 48

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-07-26:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 66.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 67 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 0.5.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (YUAN, XIN) y Último Autor (ECKERT, MARTINA).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido YUAN, XIN.