一种LiDAR平面配准方法辅助的IMU室内定位算法.docx

摘要

室 内 环 境 由 于 缺 乏 观 测 条 件 ， 无 法 使 用 全 球 导 航 卫 星 系 统 （ global navigation satellite

system，GNSS）进行定位，而单独惯性导航系统（inertial navigation system，INS）由于传

感器的误差累积，定位结果快速偏移且无法受到限制。因此，针对室内未知环境下移动背包的定位

问 题 ， 提 出 激 光 雷 达 （ light detection and ranging ， LiDAR ） 与 惯 性 测 量 单 元 （ inertial

measurement unit，IMU）的组合导航系统，使用 LiDAR 平面配准获得的载体速度作为扩展卡

尔曼滤波器观测量，对 IMU 位姿推算的误差进行修正。结果表明，该方法可以有效控制惯性导航

误差的漂移，从而提高室内定位精度。

Abstract

environment. The carrier velocity obtained by LiDAR plane registration is used as

the observation of extended Kalman filter to correct the error of IMU position and

attitude. The results show that the proposed method can effectively control the drift

of inertial navigation error，so as to improve indoor positioning accuracy.

译

关键词

激光雷达（light detection and ranging，LiDAR）平面配准; 惯性测量单元（inertial

measurement unit，IMU）; 扩展卡尔曼滤波器; 室内定位

Keywords

light detection and ranging （LiDAR） plane registration; inertial measurement unit

响，INS 得到的位姿误差随时间不断增加。激光雷达（light detection and ranging，LiDAR）

在移动过程中可以不断获得周围环境的点云扫描数据，通过对不同位置获得的数据进行匹配，可以

得到 LiDAR 的位移，因此，可以利用 LiDAR 辅助惯性测量单元（inertial measurement unit，

IMU）实现室内高精度定位。