Swarm-LIO2：面向无人机集群的去中心化、高效 LiDAR-惯性定位
机器人学
2024-09-27 v1
摘要
空中集群系统在诸多方面都具有巨大的潜力，如合作探索、目标跟踪、搜救等。高效、准确的自我及互状态估计是完成这些集群任务的关键前提，而这一问题仍是具有挑战性的研究主题。本文提出了 Swarm-LIO2：一个完全去中心化、即插即用、计算高效且带宽高效的无人机 LiDAR-惯性定位系统。Swarm-LIO2 采用去中心化、即插即用的网络作为通信基础设施。仅交换带宽高效且低维的信息，包括身份标识、ego 状态、互动观测测量值以及全局外参变换。为支持新成员参与的即插即用，Swarm-LIO2 检测潜在的队员无人机，并自动初始化时间偏移和全局外参变换。为提高初始化效率，提出了新颖的基于反射率的无人机检测、轨迹匹配和因子图优化方法。对于状态估计，Swarm-LIO2 在高效的 ESIKF 框架内融合 LiDAR、IMU 和互动观测测量值，仔细补偿时间延迟并对测量值进行建模，以提高准确性和一致性。
关键词
引用
@article{arxiv.2409.17798,
title = {Swarm-LIO2: Decentralized, Efficient LiDAR-inertial Odometry for UAV Swarms},
author = {Fangcheng Zhu and Yunfan Ren and Longji Yin and Fanze Kong and Qingbo Liu and Ruize Xue and Wenyi Liu and Yixi Cai and Guozheng Lu and Haotian Li and Fu Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.17798},
year = {2024}
}
备注
23 Pages