基于MIMU阵列的激光惯性里程计

【作者】 宋佳芝； 曾隆高； 李晓莹； 袁广民；

【机构】 西北工业大学机电学院,空天微纳系统教育部重点实验室；

【摘要】 目前大多数激光惯性里程计均选用准确性更高的机械IMU(inertial measuring unit)对Li DAR位姿进行配准,但是高精度的IMU存在成本高、体积大的缺点。针对上述问题,提出采用MIMU(Micro Inertial Measurement Unit)阵列与激光雷达组合的紧耦合激光惯性里程计。基于冗余结构搭建2×2×2的MIMU阵列结构,并采用卡尔曼滤波进行数据融合;将MIMU阵列的积分位姿作为Li DAR运动的初始位姿进行配准并校正由于运动产生的点云畸变,通过迭代卡尔曼滤波器完成前端LiDAR与MIMU的紧耦合融合,并在后端引入回环检测因子采用GTSAM进行图优化融合以实现精度更高的里程计输出。室内行人实验表明,本文所提出的MIMU阵列相对于单个IMU定位的解算轨迹的距离测量误差由0.2817m降低到了0.1747m;室外行人实验表明,采用回环检测及后端优化模块相比于未优化的距离测量误差由5.662m降低到了3.622m,验证了本文所提方案的有效性。更多还原