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PEBO-SLAM:具有收敛保证的视觉惯性 SLAM 观测器设计

系统与控制 2023-06-23 v1 系统与控制

摘要

本文针对仅使用单目相机与惯性测量单元信息的情形,为视觉惯性同时定位与建图(VI-SLAM)问题引入了一种新的线性参数化——无任何近似。在该问题设定中,系统状态演化于非线性流形 SE(3)×ℝ^{3n} 上,我们在此精心设计了动态扩张以生成不变叶状结构,从而将问题重构为在线常数参数辨识,进而有趣地得到线性回归模型。这表明 VI-SLAM 在确定性意义上可全局且精确地转化为线性最小二乘问题。基于该观察,我们遵循近期建立的基于参数估计的观测器(PEBO)方法,提出了一种新颖的 SLAM 观测器。一个显著优点是所提观测器具有几乎全局渐近稳定性,既不需要持续激励也不需要一致完全可观测性,而这两者在多数具可证明稳定性的现有工作中被广泛采用,却难以在许多实际场景中确保。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.12723,
  title  = {PEBO-SLAM: Observer design for visual inertial SLAM with convergence guarantees},
  author = {Bowen Yi and Chi Jin and Lei Wang and Guodong Shi and Viorela Ila and Ian R. Manchester},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.12723},
  year   = {2023}
}