基于滑动窗口优化的激光雷达惯性测量单元紧耦合同时定位与建图算法

摘要：

针对现有的激光里程计在面临室外大场景建图时,普遍会出现定位精度低、鲁棒性差的问题,提出一种16线激光雷达和惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)紧耦合的同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)算法.首先,对IMU进行估计位姿,通过线性插值矫正激光点云的运动畸变;其次,通过曲率提取场景特征,并根据不同特征性质进行分类;再次,利用帧间匹配模块在滑动窗口内构建局部地图;最后,利用帧与局部地图匹配得到的距离和IMU数据构建联合优化函数.借助KITTI数据集和自行录制的园区数据集,对改进算法与主流的Lego-LOAM和同样使用紧耦合方案的LIO-Mapping进行分模块和整个系统的精度评定.实测结果表明,在符合里程计实时性的要求下,改进激光里程计精度高于Lego-LOAM和LIO-Mapping方案.

关键词：同时定位与建图(SLAM)、激光雷达、惯性测量单元紧耦合、局部地图

所属期刊栏目：22

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：山东省重大科技创新工程项目;辽宁省自然科学基金

在线出版日期：2022-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：9167-9175