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BA-LINS:用于激光雷达-惯性导航的帧间光束法平差

机器人学 2024-02-13 v2

摘要

光束法平差(BA)已被证明能提高激光雷达建图的精度。然而,BA 方法尚未在航位推算导航系统中得到妥善应用。在本文中,我们提出了一种用于激光雷达-惯性导航的帧间(F2F)BA,命名为 BA-LINS。基于直接 F2F 点云关联,在激光雷达关键帧之间关联同平面点。因此,可以使用同平面点构建 F2F 面点 BA 测量。激光雷达 BA 与惯性测量单元(IMU)预积分测量在因子图优化框架下紧耦合集成。提出了一种有效的激光雷达 BA 测量自适应协方差估计算法以进一步提高精度。我们在公开和私有数据集上进行了详尽的真实世界实验以检验所提出的 BA-LINS。结果表明,BA-LINS 的精度优于 SOTA 方法。与基线系统 FF-LINS 相比,BA-LINS 在私有数据集上的绝对平移精度和状态估计效率分别提高了 29.5% 和 28.7%。此外,消融实验结果表明,所提出的自适应协方差估计算法能显著提高 BA-LINS 的精度和鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.11491,
  title  = {BA-LINS: A Frame-to-Frame Bundle Adjustment for LiDAR-Inertial Navigation},
  author = {Hailiang Tang and Tisheng Zhang and Liqiang Wang and Man Yuan and Xiaoji Niu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.11491},
  year   = {2024}
}

备注

14 pages, 14 figures