关于4D雷达用于协同惯性导航的特征与限制

频率调制连续波（FMCW）雷达因其在挑战性环境下的鲁棒性（如激光雷达和视觉传感器），而成为协同惯性导航的有前景传感器。然而，其广泛应用受限于复杂且噪声较大的测量结果，导致可靠估计困难。本文通过分析FMCW雷达感知的基本测量关系，构建可靠估计器来应对这些挑战。通过应用基本原理推导典型雷达传感器的信号处理噪声模型。这些模型指导了基于因子图的估计器设计，采用一阶近似处理测量噪声传播。该方法首先通过仿真检验，评估不同噪声来源的影响、一阶近似的有效性，以及协方差表达式的状态依赖性。广泛实验表明，所提方法在多样化场地环境和飞行轨迹中展现出优越鲁棒性和准确性，甚至超出雷达标准工作范围。进一步实验确认了仿真中关于不同估计器配置在不同作业条件下的行为与性能的洞见。评估数据与估计器实现已公开于 https://github.com/ntnu-arl/rig。