可观性
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真实VIO系统不能观的维度是4(位置和yaw角),由于EKF的转移和观测Jacobian矩阵的线性化点不同、不可观方向噪声的存在,实际MSCKF不能观的维度变成了3,绕重力轴的旋转(yaw角)被错误地能观了,从而产生了不一致性(Inconsistency),系统误认为yaw角具有更多的信息从而将yaw对应的协方差设得比较小(Under Estimate),最终导致VIO估计精度的下降。能观性分析就是为了能让MSCKF系统不可观的维度与真实系统一致,从而提高VIO精度,因此叫可观性约束Observability-constrained。
能观性矩阵为M(x), 能观性矩阵的零空间维度反映了系统不可观的维度。文献2通过改变线性化点改变能观性矩阵,增加能观性约束,文献1则通过给定零空间N_k,即不可观维度,反向修正状态转移矩阵
Φ
\Phi
Φ和观测矩阵H,限定系统不可观方向,减少噪声干扰,减少不一致性。
N1怎么确定?
修正状态转移矩阵
Φ
\Phi
Φ和观测矩阵H会不会改变系统、引入新的不一致性?
参考文献
- Observability-constrained Vision-aided Inertial Navigation
- G. P. Huang, A. I. Mourikis, and S. I. Roumeliotis. A first-estimates Jacobian EKF for improving SLAM
consistency. In Proc. of the Int. Symposium on Experimental Robotics, pages 373–382, Athens, Greece, July
14–17, 2008.