精度受限轨迹估计的传感器查询计划与传感器噪声协方差
机器人学
2026-02-20 v2
摘要
轨迹估计涉及确定移动机器人轨迹，这通过结合其动态模型的先验知识与使用传感器获取的噪声状态观测来实现。这种程序的准确度取决于系统模型的忠实度以及传感器参数，例如传感器的准确度（表示为其噪声协方差）以及其生成观测的速率，称为传感器查询计划。直观地说，来自准确传感器的高速率测量导致更准确的轨迹估计。然而，成本和资源限制限制了传感器的准确度及其测量速率。我们的工作的新颖贡献是估计实现特定估计准确度所需的传感器计划和传感器协方差。具体而言，我们专注于估计：（i）具有已知协方差的传感器必须以何种速率或计划生成测量以实现特定的估计准确度；或者（ii）在给定传感器更新速率下，为实现特定估计准确度所需的传感器协方差。我们将估计这些传感器参数的问题形式化为半正定规划，可通过现成求解器求解。我们通过仿真和实际实验验证了我们的方法，表明使用我们提出的方法计算的传感器计划和传感器协方差实现了所需的轨迹估计准确度。我们的方法还识别了在给定系统和传感器特征下无法实现某些估计准确度的情形。
引用
@article{arxiv.2602.16598,
title = {Sensor Query Schedule and Sensor Noise Covariances for Accuracy-constrained Trajectory Estimation},
author = {Abhishek Goudar and Angela P. Schoellig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.16598},
year = {2026}
}