This paper addresses the issues of unmanned aerial vehicle (UAV) indoor navigation, specifically in areas where GPS and magnetometer sensor measurements are unavailable or unreliable. The proposed solution is to use an error state extended Kalman filter (ES -EKF) in the context of multi-sensor fusion. Its implementation is adapted to fuse measurements from multiple sensor sources and the state model is extended to account for sensor drift and possible calibration inaccuracies. Experimental validation is performed by fusing IMU data obtained from the PixHawk 2.1 flight controller with pose measurements from LiDAR Cartographer SLAM, visual odometry provided by the Intel T265 camera and position measurements from the Pozyx UWB indoor positioning system. The estimated odometry from ES-EKF is validated against ground truth data from the Optitrack motion capture system and its use in a position control loop to stabilize the UAV is demonstrated.


翻译:本文件论述无人驾驶飞行器室内导航问题,特别是在没有全球定位系统和磁强计传感器测量数据或测量数据不可靠或不可靠的地区;提议的解决办法是,在多传感器聚变的情况下,使用误差状态延伸的卡尔曼过滤器(ES-EKF),其实施适应来自多个传感器源的引信测量,国家模型扩展以考虑到感应漂移和可能的校准不准确性;通过将PixHawk 2.1飞行控制器获得的IMU数据与LiDAR Cartographer SLAM(Intel T265摄像头提供的直观观察测量仪)和Pozyx UWB室内定位系统提供的定位测量进行实验验证,根据从Optitracat运动捕捉系统获得的地面真象数据验证了ES-EKF的估计奥学方法,并演示了其在定位控制圈中用于稳定无人驾驶飞行器的情况。

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