激光雷达/MEMS IMU/里程计紧组合导航算法

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作   者：

张福斌;  王凯;  廖伟飞;  孙成浩; 

作者机构：

西北工业大学航海学院; 

关键词：

激光SLAM;  多传感器;  点云畸变矫正;  紧组合; 

期刊名称：

仪器仪表学报

i s s n：

年卷期：

2022 年 007 期

页   码：

139-148

摘   要：

为提高机器人在未知复杂环境中导航系统的鲁棒性与稳定性，提出了一种激光雷达/MEMS IMU/里程计紧组合导航算法。首先通过MEMS IMU/里程计的预积分，对激光雷达运动产生的畸变点云进行矫正，提高两帧点云之间的特征匹配效率；然后根据时间戳对预积分的机器人位姿进行线性插值，得到两帧点云之间粗略的位姿变化量，以此粗略的位姿变化量作为优化算法迭代初值，减少优化算法的迭代次数；其次在后端优化中加入MEMS IMU/里程计的运动约束，利用多传感器联合优化来提高机器人的定位精度；最后利用数据集进行仿真实验、利用四轮小车开展了室内与室外开闭环实验，实验表明，本算法室外开环定位误差均值比传统算法ALOAM、LEGO-LOAM分别减小51.01%和24.75%,并且其在拐弯等运动剧烈时能够保持较高精度。