面向水下机器人的多普勒速度日志时空标定
机器人学
2025-10-29 v1
摘要
对于高精度水下 SLAM 系统，传感器之间的外参数和时钟偏移的标定工作仍未得到充分探索。现有的多普勒速度日志（DVL）标定方法要么受限于特定的传感器配置，要么依赖过于简化的假设，而且没有联合估计平移外参数和时钟偏移。我们提出了一种统一的迭代标定（Unified Iterative Calibration, UIC）框架，可适用于通用的 DVL 传感器配置。该方法以最大后验（MAP）估计为基础，引入高保真运动插值用的高斯过程（GP）运动先验。UIC 交替进行基于 GP 的运动状态更新和基于梯度的标定变量更新，同时支持可证明统计一致的序列初始化方案。所提出的 UIC 可应用于 IMU、相机及其他模态传感器。除了水下应用之外，UIC 的诸多方面——如将 GP 先验集成到 MAP 标定中以及设计可证明可靠的初始化程序——也广泛适用于其他多传感器标定问题。最后，仿真和实际测试均验证了本方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2510.24571,
title = {Spatiotemporal Calibration of Doppler Velocity Logs for Underwater Robots},
author = {Hongxu Zhao and Guangyang Zeng and Yunling Shao and Tengfei Zhang and Junfeng Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.24571},
year = {2025}
}