基于 IMU 与地标测量的视觉-惯性导航无置信粒子滤波器
机器人学
2025-04-29 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出了一种用于视觉-惯性导航 (QUPF-VIN) 的几何四元数基于无置信粒子滤波器,专为具有 6 自由度 (6 DoF) 的车辆设计。 proposed QUPF-VIN 技术采用四元数形式,以捕捉真实导航运动学的固有非线性特性。该滤波器融合来自低成本惯性测量单元 (IMU) 和通过视觉传感器获取的地标观测数据。QUPF-VIN 以离散形式实现,以确保与 onboard 惯性感知系统的无缝集成。针对 GPS 禁区环境中的鲁棒性进行设计,该方法通过实验验证,实验使用配备 6 轴 IMU 和立体相机的无人机 (UAV) 进行,实现 6 DoF 运行。数值结果表明,QUPF-VIN 在与真实值数据比较时提供了优越的跟踪精度。此外,与基于标准卡尔曼滤波器的导航技术进行比较分析进一步突显了 QUPF-VIN 提升的性能。
引用
@article{arxiv.2504.19318,
title = {Unscented Particle Filter for Visual-inertial Navigation using IMU and Landmark Measurements},
author = {Khashayar Ghanizadegan and Hashim A. Hashim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19318},
year = {2025}
}