Quaternion-Based Unscented Kalman Filter for 6-DoF Vision-Based Inertial Navigation in GPS-Denied Regions
Notice bibliographique
Résumé
This article investigates the orientation, position, and linear velocity estimation problem of a rigid-body moving in 3-D space with six degrees-of-freedom (6-DoF). The highly nonlinear navigation kinematics are formulated to ensure global representation of the navigation problem. A computationally efficient quaternion-based navigation unscented Kalman filter (QNUKF) is proposed to imitate the true nonlinear navigation kinematics and utilize onboard visual-inertial navigation (VIN) units to achieve successful Global Positioning System (GPS)-denied navigation. The proposed QNUKF is designed in the discrete form to operate based on the data fusion of photographs garnered by a vision unit (stereo or monocular camera) and information collected by a low-cost inertial measurement unit (IMU). The photographs are processed to extract feature points in 3-D space, while the six-axis IMU supplies angular velocity and accelerometer measurements expressed with respect to the body frame. Robustness and effectiveness of the proposed QNUKF have been confirmed through experiments on a real-world dataset collected by a drone navigating in 3-D and consisting of stereo images and six-axis IMU measurements. Also, the proposed approach is validated against state-of-the-art filtering techniques.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».