Vision-based Velocimetry over Unknown Terrain with a Low-Noise IMU

惯性测量装置 卡尔曼滤波器 计算机科学 协方差 滑动窗口协议 扩展卡尔曼滤波器 噪音(视频) 惯性导航系统 计算机视觉 纪元(天文学) 地形 人工智能 控制理论(社会学) 算法 数学 窗口(计算) 方向(向量空间) 统计 地理 地图学 图像(数学) 星星 几何学 控制(管理) 操作系统
作者
Dylan Conway,Nikolas Trawny,Alejandro San Martin
标识
DOI:10.2514/6.2022-1710
摘要

This paper presents a novel approach to terrain-relative navigation with a visual camera and Inertial Measurement Unit (IMU). The proposed algorithm uses an Extended Kalman Filter (EKF) to combine an IMU propagated state estimate with batch correction estimates computed over a sliding window of measurements. The batch correction algorithm follows the Maximum Likelihood Estimation (MLE) approach used in other Bundle Adjustment systems. Unlike other systems, the proposed system parameterizes the state over the entire window in terms of the state at a single epoch. By ignoring IMU error over the window duration, we obtain a state epoch MLE that jointly estimates the epoch state and terrain parameters with drastically reduced computationally cost. This paper presents the general architecture which can be adapted for various state parameterizations and measurement inputs. For space applications with high-accuracy IMUs, the reduction in computational cost comes with only a modest increase in estimation errors. The increase in error is quantified via a linear covariance analysis presented in this paper. Furthermore, we present simulation results which show the applicability of this algorithm to planetary landing problems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
李健应助naomi采纳,获得10
1秒前
Andy1201完成签到,获得积分10
1秒前
林小不脏完成签到,获得积分10
1秒前
enen发布了新的文献求助30
1秒前
greenspanee发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
Loone发布了新的文献求助10
3秒前
Akim应助lunar采纳,获得10
3秒前
元谷雪发布了新的文献求助10
4秒前
刘敏123456完成签到,获得积分20
4秒前
油菜的星星完成签到,获得积分10
4秒前
马某某某某某完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
雪糕刺客发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
建设发布了新的文献求助10
5秒前
Xiaojiu发布了新的文献求助10
6秒前
DGFR发布了新的文献求助10
6秒前
JPH1990发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
不安太阳完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
张舒涵发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
guojin发布了新的文献求助10
10秒前
刘敏123456发布了新的文献求助20
10秒前
久久发布了新的文献求助10
10秒前
云清发布了新的文献求助10
11秒前
秋秋大王发布了新的文献求助10
11秒前
建设完成签到,获得积分10
12秒前
clairr完成签到,获得积分10
12秒前
enen完成签到,获得积分20
12秒前
啊伟发布了新的文献求助30
12秒前
在水一方应助zjh采纳,获得10
12秒前
JM发布了新的文献求助50
12秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Effective Learning and Mental Wellbeing 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3974426
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3518788
关于积分的说明 11195842
捐赠科研通 3254946
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1797649
邀请新用户注册赠送积分活动 877037
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806130