2理论4 2.1 LIDAR。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 4 2.2探测仪。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 4 2.2.1视觉探测器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 5 2.2.2直接稀疏探针。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6 2.3光流。 。 。2理论4 2.1 LIDAR。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 2.2探测仪。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 2.2.1视觉探测器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 2.2.2直接稀疏探针。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 2.3光流。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 2.3.1光流估计的Lucas-Kanade方法。。。。。8 2.3.2卢卡斯·卡纳德(Lucas-Kanade)背后的假设。。。。。。。。。。。。。。10 2.4特征检测。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 2.5仿射转化估计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 2.5.1仿射转换矩阵定义。。。。。。。。。。。。。12 2.5.2翻译和旋转计算。。。。。。。。。。。12 2.6惯性测量单元。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12
本文旨在分析两种可能的系留卫星系统架构的性能,这些系统用作分布式雷达探测仪的平台。第一种架构是横向轨道定向的系留卫星系统,利用与低地球轨道稀薄大气相互作用产生的空气动力进行控制和稳定。第二种架构涉及通过陀螺稳定控制的系留卫星系统,通过使系统围绕轨道平面内的轴旋转来实现。在简要介绍雷达探测技术之后,介绍了描述系统几何形状及其特性的方法,然后将这两种架构的性能相互比较并与当前最先进的技术进行比较。通过分析建模的标称行为,结果表明,这两种提出的架构可以在一个轨道内分别以最大横向轨道分辨率实现连续或多次观测,从而最大限度地减少杂波噪声。与通常每条轨道只能实现最多四次观测的编队飞行架构相比,这是一种显著的性能改进。最后研究了每种架构的优缺点,并讨论了其可能的任务场景。
状态估计是成功实施机器人系统的关键组成部分,依赖于相机,LIDAR和IMU等传感器。然而,在现实情况下,这些传感器的性能是通过具有挑战性的环境来划分的,例如不利的天气条件和弱光场景。新兴的4D成像雷达技术能够在不利条件下提供强大的感知。尽管有潜力,但对于嘈杂的雷达数据没有明确的几何特征而言,室内环境仍然存在挑战。此外,雷达数据分解和视野(FOV)的差异可能导致不准确的测量结果。虽然先前的研究探索了基于多普勒速度信息的雷达惯性探测仪,但由于FOV和雷达传感器的分辨率差异,估计3D运动的挑战仍然存在。在本文中,我们解决了多普勒速度测量不确定性。我们提出了一种在管理多普勒速度不确定性的同时优化车身速度的方法。基于我们的观察结果,我们提出了双成像雷达配置,以减轻雷达数据中差异的挑战。为了获得高精度3D状态估计,我们引入了一种策略,该策略将雷达数据与消费级IMU传感器无缝整合,并使用固定lag平滑光滑优化。最后,我们使用现实世界3D运动数据评估了我们的方法,并演示了本地化和映射的流任务。