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基于 EKF 的雷达-惯性里程计及其在线时间标定

机器人学 2025-06-11 v2

摘要

异构传感器之间的精确时间同步对于确保多传感器融合系统中鲁棒的状态估计至关重要。传感器延迟常导致事件实际发生时间与传感器测量时间之间存在差异,从而造成传感器测量流之间的时间失配(时间偏移)。本文提出了一种基于扩展卡尔曼滤波器 (EKF) 的雷达-惯性里程计 (RIO) 框架,可在线估计时间偏移。我们推导了基于单次雷达扫描的雷达自运动速度测量模型,并将其公式化以将时间偏移纳入更新过程。通过利用时间标定,所提出的 RIO 能够基于统一的时间流进行精确的传播和测量更新。在仿真和真实世界数据集上的实验证明了所提方法能准确估计时间偏移及其对 RIO 性能的影响,验证了传感器时间同步的重要性。我们带有在线时间标定的 EKF-RIO 实现可在 https://github.com/spearwin/EKF-RIO-TC 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.00661,
  title  = {EKF-Based Radar-Inertial Odometry with Online Temporal Calibration},
  author = {Changseung Kim and Geunsik Bae and Woojae Shin and Sen Wang and Hyondong Oh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.00661},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 6 figures, 4 tables