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AgriLiRa4D:用于挑战性农业场地中稳健 SLAM 的多传感器无人机数据集

机器人学 2026-01-13 v2 信号处理

摘要

多传感器同时定位与地图(SLAM)是执行喷洒、测绘和检查等农业任务的无人机(UAV)的关键技术。然而,目前缺乏能够支持鲁棒操作的真实世界、多模态农业无人机数据集。为填补这一空白,我们提出了 AgriLiRa4D,一个用于挑战性户外农业环境的多模态 UAV 数据集。AgriLiRa4D 包含三种典型农田类型——平坦、丘陵和梯田——并包含边界操作和覆盖操作两种模式,形成六个飞行序列组。该数据集提供来自具有实时正动态(RTK)能力的光纤欧氏惯性导航系统(FINS_RTK)的高精度地面轨迹,以及同步的 3D 激光雷达、4D 雷达和惯性测量单元(IMU)测量,并附有完整的内参和外参标定。凭借其综合的传感器套件和多样化的真实场景,AgriLiRa4D 支持各种 SLAM 和定位研究,并可对抗低纹理作物、重复图案、动态植被等真实农业环境的挑战进行严格的鲁棒性评估。为进一步展示其实用性,我们对四种最新多传感器 SLAM 算法进行基准测试,涵盖不同的传感器组合,突出了所提出序列的难度以及针对可靠 UAV 定位所需的多模态方法的必要性。通过填补农业 SLAM 数据集中的关键空白,AgriLiRa4D 为研究社区提供了宝贵的基准,并推动了农业无人机自主导航技术的发展。该数据集可在 https://zhan994.github.io/AgriLiRa4D 下载。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.01753,
  title  = {AgriLiRa4D: A Multi-Sensor UAV Dataset for Robust SLAM in Challenging Agricultural Fields},
  author = {Zhihao Zhan and Yuhang Ming and Shaobin Li and Jie Yuan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.01753},
  year   = {2026}
}