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感知融合定位工程落地实战

📚 共计 30 章节

定位技术全景：从GNSS到多传感器融合的演进之路

GNSS基础 · 多源融合趋势 · 定位技术演进

坐标系与时空基准：WGS84、ENU、车身坐标系及时间同步机制

坐标框架 · 时间同步 · 基准统一

坐标系时空

IMU原理与误差建模：加速度计/陀螺仪工作原理、Allan方差分析、零偏与噪声

IMU器件 · Allan方差 · 误差标定

IMU误差建模

GNSS定位基础：伪距定位、载波相位、RTK/PPK技术原理与局限

伪距 · 载波 · RTK/PPK

轮速计与车辆运动学模型：阿克曼模型、两轮差速模型、标定方法

运动学 · 轮速计 · 标定

车辆模型标定

卡尔曼滤波入门：状态空间模型、预测与更新、协方差矩阵含义

KF基础 · 状态空间 · 协方差

卡尔曼入门

扩展卡尔曼滤波：非线性系统线性化、雅可比矩阵、EKF在定位中的应用

EKF · 雅可比 · 非线性

无迹卡尔曼滤波：UT变换、Sigma点选取、UKF与EKF对比

UKF · UT变换 · Sigma点

粒子滤波：重要性采样、重采样、粒子退化问题及解决方案

粒子滤波 · 重采样 · 退化

粒子滤波采样

误差状态卡尔曼滤波：ESKF原理、名义状态与误差状态分离、四元数更新

ESKF · 误差状态 · 四元数

ESKF误差状态

多传感器时空对齐：硬件触发同步、软件插值对齐、时间戳管理策略

时间同步 · 插值 · 触发

时空对齐同步

点云预处理：体素滤波、直通滤波、离群点移除、地面分割

点云滤波 · 地面分割 · 离群点

点云预处理

点云配准基础：ICP算法原理、SVD求解、多尺度ICP加速

ICP · SVD · 多尺度

NDT配准算法：正态分布变换、NDT与ICP对比、参数调优经验

NDT · 正态分布 · 调优

激光雷达里程计：LOAM框架解析、特征提取、scan-to-scan与scan-to-map

LOAM · 特征 · 里程计

激光雷达LOAM

视觉特征提取与匹配：ORB/SIFT特征、描述子、RANSAC剔除误匹配

特征点 · 描述子 · RANSAC

视觉特征匹配

视觉里程计：对极几何、PnP求解、BA优化、关键帧策略

对极几何 · PnP · BA

VINS-Mono框架：IMU预积分、视觉惯性联合初始化、滑动窗口优化

VINS · 预积分 · 滑动窗口

LIO-SAM框架：激光雷达与IMU紧耦合、因子图优化、回环检测

LIO-SAM · 因子图 · 回环

LIO-SAM紧耦合

多传感器融合架构：松耦合vs紧耦合、集中式vs分布式架构设计

架构 · 耦合方式 · 分布式

状态估计与图优化：因子图构建、贝叶斯网络、iSAM2增量求解

图优化 · 因子图 · iSAM2

回环检测与全局优化：Scan Context、词袋模型、位姿图优化

回环检测 · 词袋 · 位姿图

回环全局优化

RTK与IMU组合导航：RTK浮点解/固定解、IMU辅助周跳检测

RTK+IMU · 周跳 · 组合导航

RTK组合导航

车道线感知与定位：语义地图匹配、车道线关联、横向定位约束

车道线 · 语义地图 · 横向定位

车道线语义

高精地图与定位：HD Map要素、地图匹配定位、语义定位方法

高精地图 · 地图匹配 · 语义

场景识别与重定位：基于深度学习的场景描述、地点识别、初始化恢复

场景识别 · 重定位 · 深度学习

场景识别重定位

定位系统评估：ATE/RPE指标、evo工具使用、闭环精度分析

评估指标 · evo · 精度分析

工程化落地挑战：实时性优化、内存管理、多线程调度、资源受限部署

工程化 · 实时性 · 部署

功能安全与冗余设计：ASIL等级、故障检测与隔离、降级策略

功能安全 · ASIL · 冗余

实战项目：基于多传感器融合的园区无人车定位系统设计与实现

综合实战 · 无人车 · 系统设计