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基于 IMU 与特征测量的矩阵李群上同时定位与建图非线性滤波器

机器人学 2022-03-18 v2 系统与控制 系统与控制

摘要

同时定位与建图(SLAM)是相对于参考系对载体位姿与特征位置进行并发估计的过程。本文提出一种计算代价低廉的几何非线性 SLAM 滤波算法,其结构旨在模拟置于矩阵李群 SLAMn(3)\mathbb{SLAM}_{n}\left(3\right) 上的真实 SLAM 问题的非线性运动动力学。该流形上的非线性滤波器以连续形式提出,并利用从群速度向量、特征测量与惯性测量单元(IMU)获得的可用测量。附着于速度测量的未知偏置被所提估计器成功处理。仿真结果以离散形式说明了所提滤波器的鲁棒性,展示了其在六自由度(6 DoF)位姿估计及三维(3D)空间中特征估计的效用。此外,给出了 SLAM 非线性滤波器的四元数表示。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.01648,
  title  = {Nonlinear Filter for Simultaneous Localization and Mapping on a Matrix Lie Group using IMU and Feature Measurements},
  author = {Hashim A. Hashim and Abdelrahman E. E. Eltoukhy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.01648},
  year   = {2022}
}