いくつかの再帰的ベイジアンフィルターでIMU、LIDAR、およびエンコーダー情報からの測定値を融合する最良の方法は何ですか？

私は、SLAMを4輪（2輪駆動）差動駆動ロボットで通路を運転しています。廊下はどこでも平らではありません。そして、ロボットは所定の位置で回転し、その結果の方向に移動します。SLAMアルゴリズムはオンラインで実行する必要はありません。

ロボットは、ストラップダウンIMU /ジャイロ測定から測定値を取得します(ax,ay,az,wx,wy,wz)。ここでax、x方向の加速度を参照しwx、x軸周りの角加速度を測定します。LIDARは270度の弧で廊下をスキャンし、範囲と角度を測定します。しかし、私が知る限り、廊下には、角を曲がるとき以外は識別できる機能はありません。

エンコーダーによって測定された提案されたアクションをIMUおよびLIDARデータと融合する最良の方法を見つける必要があります。IMUからのヨーをエンコーダーデータと融合して方位をよりよく理解できるのは理にかなっていますが、LIDARデータをどのように組み込む必要がありますか？

本質的に、適切な測定モデルとは何ですか、またどのようにノイズをモーションモデルに組み込む必要がありますか 横にちょうどいくつかのいくつかのガウス雑音を追加しますか(0,σ)？

補遺

これは質問と多少直交しますが、混乱を招きます。現在、SLAMを実行するために粒子フィルターを使用していますが、粒子自体の角加速度の不確実性を表すかどうかについて少し混乱しています。2つのオプションが表示されます。

1. EKF（または実際には何でも）を使用して「最適な」角加速度行列のベクトルを最初に見つけ、次にこの行列を粒子フィルターの絶対的な真実として使用する別のナビゲーションフィルター。そのため、粒子のドリフトは、角加速度の不確実性によるものではありません。

2. パーティクルドリフト自体に不確実性を組み込みます。このオプションの方が賢明に見えますが、これを行うための原則的な方法が何かはわかりません。

• 制御された方法では回転できない2Dセンサーを使用しているため、SLAMは2D平面でのみ実行できます。

• あなたの最善の策は、姿勢推定（コンパスがないため、ロールとピッチのみ）にIMUを使用し、それに応じてわずかに回転した2Dレーザースキャンをそれぞれ修正することです。IMUが姿勢推定をまだ提供していない場合、1つの定数の調整のみが必要なため、非線形補完フィルターを使用して姿勢推定を計算します。

• レーザースキャン（gmappingを参照）でSLAMにパーティクルフィルターを使用することは理論的には可能ですが、現在の最新技術はグラフベースのSLAM、つまりSLAMグラフの最小二乗最適化、または場合によってはポーズグラフ最適化です。典型的なオープンソース実装としてのROSのkartoを見てください。