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基于 IMU 预积分雷达因子的数据异步雷达-LiDAR-惯性 SLAM

机器人学 2025-09-29 v1

摘要

固定滞后雷达-LiDAR-惯性 smoothers 通常为每个测量创建一个因子图节点来补偿雷达和 LiDAR 之间缺乏时间同步。对于速率相等的雷达-LiDAR 传感器对,这一策略导致状态创建速率为单个传感器频率的两倍。这一 doubling 每秒的状态数量会导致高优化成本,阻碍资源受限硬件上的实时性能。我们引入 IMU 预积分雷达因子,使用高频惯性数据将最新 LiDAR 状态传播到雷达测量时间戳。该策略保持节点创建速率为 LiDAR 测量频率。假设传感器速率相等,这降低了节点数量为 50%,从而降低了计算成本。在基于单板计算机(拥有每个 2.2 GHz A73 和 2 GHz A53 的 4 个内核,8 GB RAM)上的实验显示,我们的方法在保持常规基线的绝对姿态误差的同时,同时将聚合因子图优化时间降低最高可达 56%。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.22288,
  title  = {IMU-Preintegrated Radar Factors for Asynchronous Radar-LiDAR-Inertial SLAM},
  author = {Johan Hatleskog and Morten Nissov and Kostas Alexis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.22288},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 7 figures, accepted by The 22nd International Conference on Advanced Robotics (ICAR 2025). Supplementary video: https://youtu.be/95jeWXBMN7c