基于双四元数的相对姿态可观测性分析

相对姿态（位置和姿态）估计是许多机器人应用的关键组成部分。 fiducial 标记，如 AprilTag 视觉 fiducial 系统，来自单个标记检测即可提供相对姿态测量，是姿态估计的强大工具。在本文中，我们对由相对姿态测量模型和相对运动模型组成的非线性双四元数系统进行李代数非线性可观测性分析。我们证明了许多常见的双四元数表达式会产生具有有利块结构和秩属性的雅可比矩阵，这些性质有利于分析。我们表明，使用双四元数表示可获得简单块三角结构的可观测矩阵，并满足必要的满秩条件。