桂林航天工业学院学报2024,Vol.29Issue(3) :425-432.

用于水面环境的激光惯导融合里程计算法

王池华 陈倩 胡大开 何树光 刘峻瑜 林家颖 廖彬涵 张锦昆
桂林航天工业学院学报2024,Vol.29Issue(3) :425-432.

用于水面环境的激光惯导融合里程计算法

王池华 1陈倩 2胡大开 2何树光 3刘峻瑜 4林家颖 5廖彬涵 6张锦昆7
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作者信息

  • 1. 广西综合交通大数据研究院,广西 南宁 530001;广西北港大数据科技有限公司,广西 南宁 530001
  • 2. 桂林电子科技大学 建筑与交通工程学院,广西 桂林 541004
  • 3. 广西北部湾国际港务集团有限公司,广西 南宁 530001
  • 4. 广西综合交通大数据研究院,广西 南宁 530001
  • 5. 广西北港大数据科技有限公司,广西 南宁 530001
  • 6. 桂林电子科技大学 信息与通信学院,广西 桂林 541001
  • 7. 南宁桂电电子科技研究院有限公司,广西 南宁 530001;桂林电子科技大学 信息与通信学院,广西 桂林 541001
  • 折叠

摘要

针对现有激光里程计算法在水面环境上难以提取特征点,在位姿匹配时容易发生漂移导致精度低的问题,文章提出一种基于误差状态卡尔曼滤波(Error State Kalman Filter,ESKF)的激光雷达和惯性测量单元(IMU)融合的里程计算法.首先,对输入的点云进行预处理和运动畸变补偿,接着使用一种改进的特征提取方式筛选出平面特征和边缘特征,依据这两类特征构建改进的位姿残差优化方程,求解出相邻激光帧的位姿;其次,在IMU所在的线程中,根据加速度计和角速度计的输出值预测位姿,然后结合点云匹配给出的位姿构建ESKF,最后,使用更新后的误差状态量补偿系统的运动状态.实验对比结果表明,此算法相比现有的方法有效降低了相对位姿误差和累积误差,提高了激光里程计位姿匹配时的精度和建图的效果.

关键词

激光里程计/误差状态卡尔曼滤波/特征点匹配/回环检测/激光SLAM

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出版年

2024
桂林航天工业学院学报
桂林航天工业学院

桂林航天工业学院学报

影响因子:0.288
ISSN:2095-4859
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