激光雷达/MEMS微惯性组合室内导航算法研究

发布时间：2021-07-08 03:17

　　激光雷达是一种基于激光扫描测距的精密传感器,是室内自主导航中的环境探测装置。与微机电系统（MEMS）微惯性系统组合,是实现室内载体自主导航的重要途径,激光雷达与惯性系统通常以同步定位与建图（SLAM）的方式运行。针对SLAM算法随环境特征增多导致的运算量快速增大的问题,设计了限制特征库增长速度的约束条件,提出了以SLAM定位结果为观测量的激光雷达/MEMS惯性的组合导航方案,建立了面向室内平面运动环境的组合滤波模型,搭建了试验验证系统,对算进行了验证,结果表明:所提的激光雷达与微惯性系统的信息融合架构与算法是有效的室内导航方案。 

【文章来源】：传感器与微系统. 2020,39(12)CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

激光雷达测距示意

维数快速扩张带来的计算量激增SLAM算法实用化的难题。本文的组合导航算法框架以激光雷达匹配定位的结果为观测量，如图2所示。特征地图信息从状态向量中单独分离出来，作为单独的信息进行检测和更新，将滤波与基于激光雷达的相对定位两个环节实现解耦。2.2 激光雷达/微惯性组合导航滤波模型

室内定位测试环境与运动轨迹示意

【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂环境下微小飞行器惯性/激光雷达Robust-SLAM方法[J]. 石鹏,赖际舟,吕品,邹冰倩,付相可.  导航定位与授时. 2019(01)
[2]基于ROS和激光雷达的室内移动机器人定位和导航系统设计与实现[J]. 寿佳鑫,张志明,苏永清,钟政.  机械与电子. 2018(11)
[3]两种基于激光雷达的SLAM算法最优参数分析[J]. 高文研,平雪良,贝旭颖,陈威.  传感器与微系统. 2018(04)
[4]基于激光雷达与双目视觉的移动机器人SLAM研究[J]. 王消为,贺利乐,赵涛.  传感技术学报. 2018(03)
[5]激光雷达SLAM技术及其在无人车中的应用研究进展[J]. 李晨曦,张军,靳欣宇,李广敬,李强.  北京联合大学学报. 2017(04)
[6]基于几何特征关联的室内扫描匹配SLAM方法[J]. 廖自威,李荣冰,雷廷万,杭义军.  导航与控制. 2016 (03)
[7]一种基于增广EKF的移动机器人SLAM方法[J]. 肖雄,李旦,陈锡锻,李刚.  机电工程. 2014(01)
[8]基于线段特征匹配的EKF-SLAM算法[J]. 张国良,汤文俊,敬斌,程展欣.  控制工程. 2012(06)
[9]一种新的抗外部干扰EKF-SLAM算法[J]. 吕太之.  计算机工程. 2012(21)



本文编号：3270743