MSCEKF-MIO：基于多状态约束扩展卡尔曼滤波的磁惯性里程计
机器人学
2025-05-21 v2 系统与控制
信号处理
系统与控制
摘要
为克服现有室内里程计技术常无法同时满足精度、成本效益和鲁棒性三方面要求的局限性，本文提出了一种 novel 磁力仪阵列辅助惯性里程计方法，即 MSCEKF-MIO (Multi-State Constraint Extended Kalman Filter-based Magnetic-Inertial Odometry)。我们通过拟合磁力仪阵列的测量值构建磁场模型，然后从连续观测中提取该模型提取的时变信息，用于估计载体的绝对速度。此外，我们在 INS 集成的位置和姿态估计中融合观测到的磁场变化，从而实现自主、高精度的室内相对定位。实验结果表明，所提算法在速度估计精度和水平定位精度方面优于最先进的磁阵列辅助 INS 方法(MAINS)。在 150-250m 轨迹长度的数据集上，所提方法实现约 2.5m 的平均水平位置 RMSE。在具有显著磁特征的区域，磁惯性里程计可实现 0.07m/s 的速度估计精度。因此，所提方法提供了一种低功耗、高性价比且在复杂室内环境中高度可靠的定位解决方案。
引用
@article{arxiv.2505.12634,
title = {MSCEKF-MIO: Magnetic-Inertial Odometry Based on Multi-State Constraint Extended Kalman Filter},
author = {Jiazhu Li and Jian Kuang and Xiaoji Niu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.12634},
year = {2025}
}
备注
10 pages