一种基于多径的 SLAM 置信传播算法
信息论
2019-08-30 v4 机器人学
math.IT
摘要
我们提出一种基于无线电信号并将镜面多径分量(MPCs)与几何特征相关联的同步定位与建图(SLAM)算法。尤其在室内场景中，由于漫射多径传播、未知的 MPC-特征关联以及特征的有限可见性，基于无线电信号的鲁棒定位颇具挑战。在我们的方法中，平面上的镜面反射由作为物理锚点(PAs)镜像的虚拟锚点(VAs)描述。这些 VAs 的位置以及可能还有 PAs 的位置均未知。我们建立了 SLAM 问题的贝叶斯模型并用因子图表示，从而能够利用置信传播(BP)对联合后验分布进行高效边缘化。所得到的基于 BP 的 SLAM 算法检测与 PAs 关联的 VAs，并联合估计移动智能体的时变位置以及 VAs 和可能还有 PAs 的位置，从而利用无线电信号中的 MPCs 提升智能体定位的精度与鲁棒性。该算法计算复杂度低，且在所有相关系统参数下均具有良好的可扩展性。基于合成测量与真实超宽带无线电信号的实验结果证明了该算法在具有挑战性的室内环境中的优异性能。
引用
@article{arxiv.1801.04463,
title = {A Belief Propagation Algorithm for Multipath-Based SLAM},
author = {Erik Leitinger and Florian Meyer and Franz Hlawatsch and Klaus Witrisal and Fredrik Tufvesson and Moe Z. Win},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.04463},
year = {2019}
}
备注
18 pages (two column), 7 figures, IEEE Transaction on Wireless Communications