激光雷達數(shù)據(jù)在室內(nèi)和移動地圖應(yīng)用GNSS/IMU處理中的直接利用

將掃描式激光雷達傳感器添加到大多數(shù)移動測繪系統(tǒng)中已成為標(biāo)準(zhǔn)配置，并且它們可以提供令人印象深刻的三維細(xì)節(jié)。為了提供LiDAR點云的真實世界坐標(biāo)，通常會使用GNSS/IMU系統(tǒng)進行外部定位（EO），后處理通常可以提供最佳的EO估計結(jié)果。為了生成最終的點云，導(dǎo)航EO參數(shù)可以直接使用，也可以用作后續(xù)激光雷達處理（如SLAM）的初始近似值。因此，改進由GNSS/IMU系統(tǒng)產(chǎn)生的EO值的精度非常可取。

本文研究了將逐次掃描激光雷達匹配直接添加到導(dǎo)航處理工作流中的好處。雖然僅使用激光雷達匹配可能對表面幾何非常敏感，但由于激光雷達慣性耦合處理的存在，組合方法更加健壯。此外，為了獲得最佳結(jié)果，該耦合方法要求對融合的每個傳感器進行準(zhǔn)確的誤差建模。使用Velodyne HDL-32傳感器收集的室內(nèi)和室外數(shù)據(jù)集，在GNSS覆蓋范圍有限或無法獲取的區(qū)域，該算法明顯改善了僅使用GNSS/INS的解決方案。對于室外數(shù)據(jù)集，移除了部分GNSS數(shù)據(jù)，從而提供了除了參考軌跡之外的具有衛(wèi)星中斷的軌跡，這通常在城市峽谷中發(fā)生。這些時間段的結(jié)果顯示，在添加激光雷達數(shù)據(jù)后，位置計算顯著改善。

獲取帶有參考點的室內(nèi)數(shù)據(jù)集是困難的，但通過激光雷達導(dǎo)航處理可以明顯改善點云，并且還可以分析具有多次掃描的區(qū)域的視覺差異。研究表明，組合的GNSS/IMU/LiDAR處理可可靠地在建筑室內(nèi)產(chǎn)生亞米級甚至亞50厘米的結(jié)果，這為后續(xù)SLAM算法的自動尋找回環(huán)點提供了良好的初始估計。