Тематический план
Введение
Постановка задачи локализации. GPS. Постановка задачи одновременного локализации и построения карты. Существующие подходы для решения задачи SLAMТема 1. Технологии локализации на известной карте
Преимущества и недостатки GPS. Одометрия. Датчики одометрии. IMU. Локализация при помощи камеры. Локализация при помощи данных ЛидарТема 2. Локализация на неизвестной карте.
Структуры данных и алгоритмы, позволяющие сохранять и обновлять карту при получении новых данных. Карта занятости. Байесовские методы обновления карты занятости. Разрешение конфликтов. Глобальная локализация. Скан матчерТема 3. SLAM на базе фильтра Калмана.
Применение фильтра Калмана для решения задачи SLAM. Формализация сигналов входного воздействия для фильтра Калмана. Ограничения и недостатки SLAM на базе фильтра КалманаТема 4. Фильтр частиц.
Определение частицы. Идея SLAM алгоритма, минимизирующего недостатки фильтра Калмана за счёт избавления от матрицы ковариации. FastSLAM. Достоинства, ограничения и недостатки FastSLAMТема 5. Легковесный SLAM алгоритм «за 200 строк»
Формализация всех процессов во время решения задачи SLAM. Простейшая структура карты занятости. Модель ячейки карты занятости. Скан матчер на базе метода Монте-КарлоТема 6. Графовый SLAM алгоритм.
Представление карты в виде графа. Отличие результирующей карты и графа. Особенности обновления графовой карты. Google Cartographer. ORB SLAM. Достоинства хранения карты в виде графа. Ограничения и недостатки графовых SLAM алгоритмовТема 7. Современные SLAM алгоритмы.
Существующие датчики для SLAM алгоритмов: камеры, лидары, стереокамеры, всенаправленные камеры. Таксономия и сравнение современных SLAM алгоритмов. Открытые вопросы в задаче SLAMТема 8. Задача исследования окружения.
Использование локализации и задачи SLAM для решения задачи исследования окружения. Задача планирования траектории. Функция Ляпунова. Следование траектории. PID-регуляторЗаключение
Открытые и нерешенные вопросы в задаче SLAM. Реальное время. Ограничение алгоритмов SLAM, работающих в реальном времени