Swarm-LIO：去中心化集群激光雷达-惯性里程计
机器人学
2023-03-01 v3
摘要
准确的自身与相对状态估计是完成集群任务（如协同自主探索、目标跟踪、搜索与救援）的关键前提。本文提出 Swarm-LIO：一种面向 aerial swarm 系统的完全去中心化状态估计方法，其中每架无人机执行精确的本机状态估计，通过无线通信交换本机状态与相互观测信息，并相对于其余无人机估计相对状态，所有过程均为实时且仅基于激光雷达-惯性测量。提出一种新颖的基于 3D 激光雷达的无人机检测、识别与跟踪方法，以获取队友无人机的观测。随后将相互观测测量与 IMU 和激光雷达测量紧耦合，联合执行实时且准确的本机状态与相对状态估计。大量真实世界实验表明其对复杂场景具有广泛适应性，包括无 GPS 场景、对相机（暗夜）或激光雷达（正对单面墙）退化的场景。与运动捕捉系统提供的真值相比，结果显示厘米级定位精度，优于其他最先进的单无人机系统激光雷达-惯性里程计。
引用
@article{arxiv.2209.06628,
title = {Swarm-LIO: Decentralized Swarm LiDAR-inertial Odometry},
author = {Fangcheng Zhu and Yunfan Ren and Fanze Kong and Huajie Wu and Siqi Liang and Nan Chen and Wei Xu and Fu Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06628},
year = {2023}
}