半弹性激光雷达-惯性里程计

现有激光雷达-惯性状态估计假定当前扫描起始时刻的状态与上个扫描结束时刻的状态一致。然而，若上个扫描结束时的状态不准确，当前状态便无法一致地满足来自激光雷达与IMU的约束，最终导致求解状态的局部不一致（如锯齿状轨迹或高频振荡速度）。本文提出一种基于半弹性优化的激光雷达-惯性状态估计方法，其赋予状态充分弹性以使其可被优化至正确值。该方法可较好地保证状态估计的精度、一致性与鲁棒性。我们将所提激光雷达-惯性状态估计方法融入基于优化的激光雷达-惯性里程计（LIO）框架中。在四个公开数据集上的实验结果表明：1）我们的方法在精度上优于现有SOTA激光雷达-惯性里程计系统；2）相较于传统与弹性优化式激光雷达-惯性状态估计，半弹性优化式激光雷达-惯性状态估计能更好地保证一致性与鲁棒性。我们已发布本工作的源代码以供社区发展。