Dual-IMU State Estimation for Relative Localization of Two Mobile Agents

要約

この論文では、2 つのモバイル エージェントの相対的な位置特定の問題に取り組みます。
具体的には、各エージェントに 1 つの IMU が装備され、それらの間の相対的な姿勢の観察を採用するデュアル IMU システムを検討します。
しかし、以前の研究は通常、既知の自我の動きを想定し、IMU のバイアスを無視していました。
代わりに、両方の IMU の未知のバイアスの最も一般的なケースを研究します。
提案システムの動的モデル方程式の導出に加えて、一般的な運動の下での観測可能性とさまざまな特殊な運動によって生じる観測不可能な方向の観測可能性解析に焦点を当てます。
数値シミュレーションを通じて、主要な可観測性の発見を検証し、推定の精度と一貫性に対するそれらの影響を調査します。
最後に、このシステムは、現実世界を移動する車両に対する HMD の効果的な相対位置特定を達成するために実装されます。

要約(オリジナル)

In this paper, we address the problem of relative localization of two mobile agents. Specifically, we consider the Dual-IMU system, where each agent is equipped with one IMU, and employs relative pose observations between them. Previous works, however, typically assumed known ego motion and ignored biases of the IMUs. Instead, we study the most general case of unknown biases for both IMUs. Besides the derivation of dynamic model equations of the proposed system, we focus on the observability analysis, for the observability under general motion and the unobservable directions arising from various special motions. Through numerical simulations, we validate our key observability findings and examine their impact on the estimation accuracy and consistency. Finally, the system is implemented to achieve effective relative localization of an HMD with respect to a vehicle moving in the real world.

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