Fast-Lio和LIO-SAM分别在有gps情况下与PX4融合的过程

为什么要融合GPS?

在常规导航中,不需要对里程计再次进行递推,但是我们应用的场景是PX4+QGC,利用PX4的勘探功能来巡检,这里就必须要用到GPS输入。

Fast-Lio

该算法会输出一个里程计话题,我的思路是在开阔场景下获取具有一定精度的GPS定位,然后切换到里程计递推GPS,将获得的GPS经纬高信息转换为UBX协议,通过串口设备连接到Pixhawk的GPS口,实现Fast-Lio里程计到GPS坐标系的转换。

LIO-SAM

LIO‑SAM 是紧耦合激光‑惯性里程计 ,基于因子图与 iSAM2 增量平滑优化,相比 Fast‑LIO,在全局一致性、多传感器融合、长时间低漂移、回环修正上优势明显,更适合室外大范围、长时间巡检场景。

1. 原生支持 GPS 融合

  • 内置 GPS 因子,可直接把 GPS 经纬高作为全局约束加入因子图。
  • 自动时间戳插值、协方差加权,不需要自己写"里程计递推GPS"
  • 输出的里程计天然对齐 GPS 全局坐标系,直接输出经纬度/UTM,可直接对接 PX4 的 GPS 输入,无需额外坐标转换。

2. 紧耦合因子图优化,长时间漂移极小

  • Fast‑LIO 是滤波/滑窗式,侧重实时,长时间会累积漂移。
  • LIO‑SAM 是全局因子图 + 回环检测 ,能把历史所有约束一起优化,长时间(30 min+)漂移远小于 Fast‑LIO
  • 室外 3 km 巡检,LIO‑SAM 误差通常 < 1 m,Fast‑LIO 一般 1--2 m 甚至更大。

3. 建图质量高、全局一致,适合巡检重复路径

  • 采用关键帧 + 局部滑窗匹配,兼顾实时性与全局一致性。
  • 回环检测可自动修正历史轨迹漂移,适合无人机反复巡检同一片区域。
  • Fast‑LIO 地图是增量式,不做全局回环优化,重复路径容易"重影"。

4. 对 IMU 偏差在线标定,长时间更稳

  • 因子图中把 IMU 偏置(bias)作为状态变量一起优化,实时补偿漂移。
  • Fast‑LIO 偏置校正较弱,长时间 IMU 漂移会直接带到里程计里。

简短对比(可直接用)

  • Fast‑LIO :快(100 Hz+)、轻量、适合高速飞行、短期精度好、长时间漂移大、GPS融合弱
  • LIO‑SAM :稍慢(10--20 Hz)、原生GPS融合、全局优化、回环修正、长时间低漂移,更适合室外大范围、长时间巡检+PX4定位场景。
相关推荐
M-Robots echo18 小时前
王成录:黑客松不只是赛事,是开源机器人生态快速试错、挖掘创新的试验场
机器人·ros·鸿蒙·具身智能·开源社区·m-robots
steptoward1 天前
Airsim+QGC的微空NxtPX4v2无人机硬件在环仿真
px4·qgc·airsim·hitl·微空nxtpx4v2
M-Robots echo3 天前
王成录:分布式软总线是 M-Robots 实现群体智能的技术内核
机器人·ros·鸿蒙·开源社区·m-robots
kobesdu15 天前
激光雷达运动畸变是怎么来的,FAST-LIO又如何用IMU反向传播消除它?
ros·slam·fastlio
zh路西法16 天前
【10天速通ROS2-PX4无人机】(四) 关掉GPS和气压计,纯激光定位还能飞吗
c++·无人机·px4·ros2·卡尔曼滤波·fastlio2
zh路西法19 天前
【10天速通ROS2-PX4无人机】(一) 从零搭建仿真环境,妈妈再也不用担心我炸机了!
无人机·仿真·px4·ros2·gazebo
咕噜咕噜啦啦1 个月前
ROS2自主导航
机器人·ros·gazebo
Agilex松灵机器人1 个月前
UMR × NAVIS:移动机器人行业级通用一体化底盘与3D导航解决方案
人工智能·3d·机器人·ros·slam·vla·松灵机器人
暂未成功人士!2 个月前
点云处理的关键技术流程和常用算法
ros·pcl·点云处理·点云去噪滤波