在旋转地球下基于李群的 IMU 预积分扩展位姿不确定性关联
机器人学
2021-01-11 v2
摘要
近来引入的矩阵群 SE2(3) 为物体在三维空间中的取向、速度与位置提供了一个 5x5 矩阵表示,这一三元组我们称为“扩展位姿”。在本文中,我们基于该群发展了一种将不确定性关联到由 5x5 矩阵表示的扩展位姿的理论。我们的方法特别适合描述当扩展位姿表示惯性测量单元(IMU)状态时的不确定性传播。特别地,它允许重新审视流形上的 IMU 预积分理论,并达到该领域进一步的理论水平。作为副产物,我们推导了考虑旋转地球(即离心力与科里奥利力)的精确预积分公式,并表明这些因子更为精确。该方法通过大量仿真得到验证,并应用于传感器融合:一个松耦合固定滞后平滑器在我们实验车上使用 IMU 与 LiDAR 进行长达一小时的实验融合。它展示了在处理旋转地球时如何有益于增量平滑算法中的长期导航。
引用
@article{arxiv.2007.14097,
title = {Associating Uncertainty to Extended Poses for on Lie Group IMU Preintegration with Rotating Earth},
author = {Martin Brossard and Axel Barrau and Paul Chauchat and Silvère Bonnabel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.14097},
year = {2021}
}