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一、系統流程與符號說明
1、定義流形中的+-
從上面的定義,很容易驗證
IEKF
符號 | 含義 |
---|---|
\(\mathbf{z}_{j}^{\kappa}=\mathbf{G}_{j}\left({ }^{G} \widehat{\mathbf{p}}_{f_{j}}^{\kappa}-{ }^{G} \mathbf{q}_{j}\right)\) | \(\mathbf{z}_{j}^{\kappa}\) LOAM的點到線、 點到面誤差作為殘差 |
G() | 計算點到線、點到面殘差的函數 |
\({ }^{G} \mathbf{q}_{j}\) | 真值 |
\(\widehat{x}\) | IMU積分的當前位姿 |
\(\widehat{\mathbf{P}}_{k}\) | IMU協方差 |
\({ }^{L_{j}} \mathbf{n}_{f_{j}}\) | 雷達測量噪聲 |
\({ }^{L_{j}} \mathbf{p}_{f_{j}}^{\mathrm{gt}}={ }^{L_{j}} \mathbf{p}_{f_{j}}-{ }^{L_{j}} \mathbf{n}_{f_{j}}\) | 雷達真值 = 測量值 - 噪聲 |
T | 變換矩陣 |
觀察方程:
用它在\(\widehat{\mathbf{x}}_{k}^{\kappa}\)處的一階近似來逼近上面的方程會得到
\(\mathbf{H}_{j}^{\kappa}\) 是\(h_j()\)關於 \(\widetilde{\mathbf{x}}_{k}^{\kappa}\)的雅克比
\(v_j\) 測量噪聲,這里定義為了一個白噪聲
\(J^k\)是\(\left(\widehat{\mathbf{x}}_{k}^{\kappa} \mathbb{\square{}} \widetilde{\mathbf{x}}_{k}^{\kappa}\right) \square \widehat{\mathbf{x}}_{k}\) 的雅克比
迭代初值為: \(\widehat{\mathbf{x}}_{k}^{\kappa}=\widehat{\mathbf{x}}_{k}\), then \(\mathbf{J}^{\kappa}=\mathbf{I}\)
將(15)中的先驗與(14)中的后驗分布相結合,得到最大后驗估計(MAP):
得到迭代卡爾曼公式
R是雷達測量噪聲矩陣
重復上面的步驟直至收斂,得到
其中卡爾曼增益公式(18)可以用下面的公式替換,他們是等價的。這避免了對測量矩陣H求逆