Navegación integrada visual/inercial con múltiples balizas UWB elásticas

LUO Haolong ,  

LI Jiansheng ,  

XU Zhitao ,  

WANG Li ,  

ZHANG Shitian ,  

LI Guangyun ,  

摘要

El método de navegación inercial UWB desconectado de la visión requiere la construcción previa del sistema de coordenadas UWB y la obtención de la posición de las balizas UWB, lo que conlleva un consumo considerable de tiempo y esfuerzo en la aplicación práctica. Dado que una sola baliza UWB proporciona solo información de restricción de distancia unidimensional, limita la mejora de la precisión y estabilidad del sistema. Con el fin de reducir la complejidad de la configuración del sistema y mejorar el rendimiento de la localización, se ha propuesto un método de asistencia a la navegación visual/inercial con múltiples balizas UWB elásticas, que no requiere la obtención previa de la posición de las balizas UWB y tiene una aplicabilidad universal. En primer lugar, basado en el principio de plug-and-play, se desarrolló un método de estimación en línea asincrónica de la posición de múltiples balizas UWB para garantizar la utilización oportuna de la información de las balizas UWB. En segundo lugar, se construyó un modelo de grafo de factores para la navegación visual/inercial UWB con múltiples balizas conectadas elásticamente utilizando una estructura de optimización de grafo de factores flexible. Finalmente, el método se validó utilizando un conjunto de datos VIRAL de código abierto y datos del mundo real. Los resultados de los experimentos mostraron que en comparación con los algoritmos abiertos avanzados VINS-MONO y VIR-SLAM, la precisión de localización promedio del método propuesto se mejoró en un 30,61% y 23,19% respectivamente. Esto indica que el método propuesto de asistencia a la navegación visual/inercial con múltiples balizas UWB elásticas presenta una mayor precisión de localización y una mayor estabilidad.

关键词

UWB Multi-Marker;detección de anomalías;estimación de la posición de la baliza;estructura de optimización del grafo de factores;navegación integrada

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