GNSSが劣化した環境における絶対精度評価のためのRTK-SLAMデータセット

概要: RTK-SLAMシステムは、同時ローカライゼーションとマッピング（SLAM）を、リアルタイム・キネマティクス（RTK）GNSS測位と統合し、効率的な測地参照付き測量のために、相対的な整合性とグローバルに参照された座標の両方を実現することが期待されています。重要かつ十分に評価されていない問題は、標準的な評価指標である絶対軌跡誤差（Absolute Trajectory Error: ATE）が、誤差を計算する前に、推定軌跡と参照軌跡の間の最適な剛体変換をまず当てはめる点です。このいわゆるSE(3)アライメントは、グローバルなドリフトや系統的誤差を吸収してしまい、実際よりも軌跡が正確に見えてしまうため、RTK-SLAMのグローバル精度を評価するのには不適切です。本稿では、このギャップを明らかにする、測地的に参照されたデータセットと評価手法を提示します。重要な設計原則は、RTK受信機はシステム入力としてのみ使用し、真値は測地学的トータルステーションによって独立に確立することです。この分離は、既存のすべてのデータセットには存在しません。既存ではGNSSが通常、（真値の一部として）真値として機能しています。このデータセットは、手持ちのRTK-SLAMデバイスで収集され、2つのシーンから構成されています。LiDAR慣性、視覚慣性、LiDAR視覚慣性のRTK-SLAMシステムに加えて、スタンドアロンRTKも評価し、ギャップを明示するために、直接的なグローバル精度とSE(3)アライメント後の相対精度を報告します。その結果、SE(3)アライメントは絶対測位誤差を最大76 hで過小評価し得ることが示されました。RTK-SLAMは開空条件でセンチメートル級の絶対精度を達成し、屋内ではデシメートル級のグローバル精度を維持します。一方、スタンドアロンRTKは数十メートルに劣化します。データセット、キャリブレーションファイル、評価スクリプトは https://rtk-slam-dataset.github.io/ で公開されています。