GLIO: Tightly-coupled gnss/lidar/imu integration for continuous and drift-free state estimation of intelligent vehicles in urban areas

Liu, X., Wen, W., Hsu, L. T.

IEEE Transactions on Intelligent Vehicles (2023)

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GLIO 与其他 GNSS、LiDAR、IMU integration methods 的 3D trajectory 对比。
图 4 视觉细节:GNSS、LiDAR 与 IMU integration methods 的 3D trajectory 对比。

图像

在系统流程之后,这张图解释 LiDAR 约束设计如何支持更平滑且更具全局一致性的优化。

Scan-to-map and scan-to-multiscan LiDAR association schemes.
图 2:通过 scan-to-map 和 scan-to-multiscan 方案构建 LiDAR 因子关联。

因子图展示 GNSS、Doppler、IMU 和 LiDAR 约束如何组织到第一阶段和第二阶段优化中。

Two-stage factor graph structure with GNSS, INS, Doppler, scan-to-map, and scan-to-multiscan factors.
图 3:第一阶段融合与第二阶段优化的因子图结构。

结果从尖沙咀序列开始,比较 GLIO 变体和基线方法的轨迹一致性。

3D trajectory comparison in the Tsim Sha Tsui sequence.
图 4:RTKLIB、LIO、LIO-GNSS、GLIO-SS 和 GLIO-DS 在尖沙咀的轨迹比较。

这些误差图量化同一序列,并显示松耦合系统退化的位置以及紧耦合融合带来的改进。

Tsim Sha Tsui positioning error plots comparing GLIO variants and baselines.
图 5 和图 6:尖沙咀定位误差和 scan-to-multiscan 帧比较。

黄埔案例把评估扩展到更长的密集城市驾驶,包含隧道、交通和严峻的 GNSS/LiDAR 挑战。

Whampoa table, trajectory, and positioning error plots for GLIO and baseline methods.
图 7 和图 8:黄埔密集城市驾驶下的轨迹和误差结果。