原创力文档- 1、本文档共9页，可阅读全部内容。
- 2、原创力文档（book118）网站文档一经付费（服务费），不意味着购买了该文档的版权，仅供个人/单位学习、研究之用，不得用于商业用途，未经授权，严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等，侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传，本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺！文档内容仅供研究参考，付费前请自行鉴别。如您付费，意味着您自己接受本站规则且自行承担风险，本站不退款、不进行额外附加服务；查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档，您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等，请点击“版权申诉”（推荐），也可以打举报电话：400-050-0827(电话支持时间：9:00-18:30)。
第
52
卷第
3
期煤
炭
科
学
技
术Vol.
52No.
3
2024
年
3
月Coal
Science
and
TechnologyMar.2024
马宝良，崔丽珍，李敏超，等.
露天煤矿环境下基于LiDAR/IMU的紧耦合SLAM算法研究[J].
煤炭科学技术，
2024，52（3）：236−244.
MA
Baoliang，CUI
Lizhen，LI
Minchao，etal.
Study
on
tightly
coupled
LiDAR-Inertial
SLAM
for
open
pit
coal
mine
environment[J].
Coal
Science
and
Technology，2024，52（3）：236−244.
露天煤矿环境下基于LiDAR/IMU的紧耦合SLAM算法研究
马宝良
，崔丽珍
，李敏超
，张清宇
（内蒙古科技大学
信息工程学院,
内蒙古
包头014010）
摘要：随着人工智能和无人驾驶等相关学科的快速发展，煤矿装备的智能化和无人化成为了新的趋
势。智能设备的应用将大幅提高煤矿作业的生产力以及人员安全性。露天煤矿地形复杂，与城市环
境相比无明显的几何特征，具有分段相似性，利用现有以激光雷达为主的同时定位与建图（Simultan-
eous
Localization
and
Mapping，SLAM）方案在该环境下易出现定位漂移和建图误差较大等现象。针
对上述问题，提出了一种基于激光雷达（Light
Detection
and
Ranging，LiDAR）和惯导（Inertial
Meas-
urement
Unit，IMU）紧耦合的SLAM算法，该算法使用LiDAR和IMU两种传感器作为数据输入，
对数据进行预处理，前端利用迭代扩展卡尔曼滤波器将预处理后的LiDAR特征点与IMU数据相融
合，并使用后向传播来矫正雷达运动畸变，后端利用雷达相对位姿因子将LiDAR帧间配准结果作为
约束因子与回环因子共同完成全局因子图优化。利用开源数据集和露天煤矿实地数据集验证了算法
的鲁棒性和精确性。试验结果表明在城市结构化环境中文中所提算法与当前激光SLAM算法精度保
持一致，而针对长达两千多米的露天煤矿实地环境，所提算法较FAST-LIO2、LIO-SAM紧耦合算法
在定位精度上分别提高了46.00%和23.15%，且具有更高的鲁棒性。
关键词：露天煤矿；同时定位与地图构建；激光雷达；惯性导航；因子图
中图分类号：TP242文献标志码：A文章编号：0253−2336（2024）03−0236−09
StudyontightlycoupledLiDAR-InertialSLAMforopenpitcoalmineenvironment
MA
Baoliang,
CUI
Lizhen,
LI
Minchao,
ZHANG
Qingyu
（School
文档评论（0）