在之前的《slam中的eskf推導》一文中,沒有寫觀測矩陣 H 矩陣的過程,現在補上這部分。
前置
列舉幾個等下推導需要用到的一些點:
平面特征點構造觀測矩陣
例如在 fastlio 中,是利用平面特征點到擬合平面的距離來構造觀測方程,利用平面特征點到擬合平面的距離應該趨向于0來列方程。假設擬合后的法向量為 u = [A, B, C]',截距為 D,點到平面的距離為 d = Ax + By + Cz + D。
以距離來列觀測方程:
對于 q 點的解釋
對于平面方程,可以寫作:
u'(x - q) = 0
u 是單位法向量,q 是平面上的任意已知點,點到平面的距離可以寫作:
d = u'(x - q)
如果 x 也在平面上,則 d = 0
q 的選取不影響距離值的計算,因為:
u'(x - q1) = u'(x - q2)
推導觀測方程
添加姿態偏差 δR,平移偏差 δt,以及噪聲 V:
變換式子,可以得到:
等式兩邊對 δx 求偏導,得:
之后對 δx 中的角度 δθ 和 位移 δt 分別求偏導,得到:
對 δt 求偏導就比較簡單了:
那么對于點 Pi 以及整體的觀測矩陣 H: