Efficient problem representations and computational models for 3D laser-based simultaneous localization and mapping
[ 1 ] Instytut Robotyki i Inteligencji Maszynowej, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Robotyki i Inteligencji Maszynowej, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Robotyki i Inteligencji Maszynowej, Wydział Automatyki, Robotyki i Elektrotechniki, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
PL Efektywne reprezentacje problemu i modele obliczeniowe dla laserowego systemu jednoczesnej lokalizacji i budowy mapy 3D
english
- LiDAR
- SLAM
- localization
- 3D mapping
- factor graph
- LiDAR
- SLAM
- lokalizacja
- mapowanie 3D
- graf czynnikowy
EN The dissertation focuses on SLAM systems that utilize data from the LiDAR sensor. It presents two approaches to map representation. The first is based on a structure that incorporates planar and linear features, while the second relies on surfels. The conducted research demonstrates that these representations contribute to improved accuracy of trajectory estimation and map quality. In addition, the dissertation introduces a method for integrating data from the Global Navigation Satellite System with SLAM using graph-based optimization. The proposed solution employs pseudorange and Doppler shift measurements, effectively enhancing global localization accuracy. The effectiveness of the developed methods was validated on publicly available datasets and through real-world experiments, showing that the proposed approaches significantly improve the precision and reliability of the SLAM systems.
PL Rozprawa koncentruje się na systemach SLAM wykorzystujących dane z sensora LiDAR. W pracy zaprezentowano dwa podejścia do reprezentacji mapy otoczenia. Pierwsze z nich bazuje na strukturze cech z wykorzystaniem elementów płaszczyznowych i liniowych, natomiast drugie oparte jest na reprezentacjach surfelowych. Przeprowadzone badania pokazują, że wykorzystane reprezentacje wpływają na poprawę dokładności estymowanej trajektorii oraz jakość budowanej mapy. Dodatkowo rozprawa prezentuje metodę integracji danych z globalnego systemu nawigacji satelitarnej z systemem SLAM przy użyciu optymalizacji grafu ograniczeń. Zaproponowane rozwiązanie wykorzystuje pomiary pseudoodległości i przesunięcia Dopplera, skutecznie poprawiając globalną dokładność lokalizacji. Skuteczność opracowanych metod została zweryfikowana na publicznie dostępnych zbiorach danych oraz w rzeczywistych eksperymentach, które pokazują, że zaproponowane podejścia znacząco zwiększają precyzję i niezawodność systemów SLAM.
136
automation, electronics, electrical engineering and space technologies
public
Janusz Będkowski
Warszawa, Polska
31.08.2025
polish
public
Przemysław Mazurek
Szczecin, Polska
20.07.2025
polish
public
Leszek Podsędkowski
Łódź, Polska
21.07.2025
polish
public
dissertation
Poznań, Poland
16.10.2025
Rada Dyscypliny Automatyka, Elektronika, Elektrotechnika i Technologie Kosmiczne Politechniki Poznańskiej
doktor nauk inżynieryjno-technicznych w dyscyplinie: automatyka, elektronika, elektrotechnika i technologie kosmiczne