Wheel-GINS: 基于轮式IMU的GNSS/INS组合导航系统
机器人学
2025-01-07 v1
摘要
长期准确且鲁棒的定位系统对于移动机器人在室外高效运行至关重要。最近的研究显示了基于轮式惯性测量单元（Wheel-IMU）的航位推算系统的显著优势。然而，由于缺乏外部校正信号，它仍然会长时间漂移。为了实现长期准确定位的目标，我们提出了Wheel-GINS，一种使用轮式IMU的全球导航卫星系统（GNSS）/惯性导航系统（INS）组合导航系统。Wheel-GINS通过扩展卡尔曼滤波器融合GNSS位置测量与轮式IMU，以限制长期误差漂移，并在GNSS信号受阻时提供连续状态估计。考虑到GNSS/轮式IMU集成的特殊性，我们对轮式IMU的安装参数（包括轮式IMU杆臂、安装角度和车轮半径误差）进行了详细建模和在线估计。实验结果表明，在GNSS中断期间，Wheel-GINS优于传统的GNSS/里程计/INS组合导航系统。同时，Wheel-GINS能够有效在线估计轮式IMU安装参数，从而提高系统的定位精度和实用性。我们实现的源代码已公开（https://github.com/i2Nav-WHU/Wheel-GINS）。
引用
@article{arxiv.2501.03079,
title = {Wheel-GINS: A GNSS/INS Integrated Navigation System with a Wheel-mounted IMU},
author = {Yibin Wu and Jian Kuang and Xiaoji Niu and Cyrill Stachniss and Lasse Klingbeil and Heiner Kuhlmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.03079},
year = {2025}
}
备注
Accepted to IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems