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MSLIO:基于 MSCKF 的基于相同平面聚类跟踪的激光-惯性定位

机器人学 2025-06-02 v4

摘要

多状态约束卡尔曼滤波 (MSCKF) 已被证明在视觉-based odometry 中比图优化更高效,同时保持类似的精度。然而,它尚未充分考虑和研究用于基于激光的定位。在本文中,我们提出了一种基于 MSCKF 框架的新型紧耦合激光-惯性定位方法,称为 MSC-LIO。一种高效的激光相同平面聚类 (LSPC) 跟踪方法被提出用于帧间数据关联,无需显式特征提取。跟踪的 LSPC 用于构建 LSPC 测量模型,以构建多状态约束。此外,我们提出了一种有效的基于点-速度的激光-IMU 时间延迟 (LITD) 估计方法,该方法源自所提出的 LSPC 跟踪方法。为验证所提方法的有效性和鲁棒性,我们在公共数据集和真实环境中进行了大量实验。结果表明,所提 MSC-LIO Compared to the state-of-the-art methods 在准确性和效率方面都具有优势。消融实验表明,LSPC 跟踪使数据关联效率提高了近 3 倍,所提 LITD 估计方法能够有效且准确地估计 LITD。此外,MSC-LIO 在边缘设备上实现,并展示了优异的实时性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.07589,
  title  = {MSC-LIO: An MSCKF-Based LiDAR-Inertial Odometry with Same-Plane Cluster Tracking},
  author = {Tisheng Zhang and Man Yuan and Linfu Wei and Hailiang Tang and Xiaoji Niu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.07589},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 12 figures, 8 tables