本文着重于基于雷达的同时定位和映射（SLAM）中的有效地标管理。必须进行地标管理，以保持相对于平台姿势估计的估计地标的一致地图。当面对从相同地标和/或动态环境的多个检测到地标可以更改的地标和/或动态环境时，此任务尤其重要。雷达数据的另一个挑战是存在错误检测。因此，我们为Radar Slam Landmark Management提出了一个简单而有效的规则解决方案。假设我们的解决方案中有几个步骤：需要检测并包括新的地标，需要识别和删除虚假地标，并且需要维护地图中注册的地标的一致性。为了说明我们的解决方案，我们在包含固定和固定地标的环境中运行扩展的Kalman Filter Slam算法。我们的仿真结果表明，即使面对虚假检测和来自同一地标的多次检测，提出的解决方案也能够可靠地管理地标。

太空探索目睹了毅力漫游者登陆火星表面，并展示了火星直升机超越地球以外的第一次飞行。在他们在火星上的任务中，毅力漫游者和Ingenuity合作探索了火星表面，Ingenuity侦察员地形信息为Rover的安全穿越。因此，确定两个平台之间的相对姿势对于此任务的成功至关重要。在这种必要性的驱动下，这项工作提出了基于基于神经形态视觉测量（NVBM）和惯性测量的融合的强大相对定位系统。神经形态视觉的出现引发了计算机视觉社区的范式转变，这是由于其独特的工作原理由现场发生的光强度变化触发的异步事件所划定。这意味着由于照明不变性而无法在静态场景中获取观察结果。为了规避这一限制，在场景中插入了高频活动地标，以确保一致的事件射击。这些地标被用作促进相对定位的显着特征。开发了一种新型的基于事件的地标识别算法，使用高斯混合模型（GMM），用于匹配我们NVBM的地标对应。 NVBM与提议的状态估计器中的惯性测量，地标跟踪Kalman滤波器（LTKF）和翻译解耦的Kalman Filter（TDKF）分别用于地标跟踪和相对定位。该系统在各种实验中进行了测试，并且在准确性和范围方面具有优于最先进的方法。

本文提出了一种利用车辆运动限制来完善基于点的雷达辐射系统中的数据关联的方法。通过对非整体机器人如何限制在环境中平稳移动的强大先验，我们开发了必要的框架，以估算单个地标关联的自我运动，而不是一次考虑所有这些对应关系。这允许对差异不佳的匹配的明智异常检测，这是姿势估计误差的主要来源。通过完善匹配地标的子集，我们看到翻译误差的绝对降低2.15％（从4.68％到2.53％），大约比使用完整的对应关系时的探空仪（降低45.94％）的误差（减少45.94％）。该贡献与依赖范围传感器的其他基于点的探针计实现有关，并提供了一种轻巧且可解释的方法，用于将车辆动力学纳入自我动态估计。

5G毫米波（MMWAVE）信号与传播信道和传播环境具有固有的几何连接。因此，它们可用于共同本地化接收器并映射传播环境，该传播环境被称为同时定位和映射（SLAM）。5G SLAM中最重要的任务之一是处理测量模型的非线性。为了解决这个问题，现有的5G SLAM依赖于Sigma点或扩展卡尔曼滤波器，针对现有概率密度函数（PDF）线性化测量功能。在本文中，我们研究了关于后部PDF的测量功能的线性化，并将迭代后线性化滤波器实施到泊松多Bernoulli Slam滤波器中。仿真结果表明了所得SLAM过滤器的精度和精确改善。

目前的大流行使医疗系统在高负荷下运行。为了减轻它，具有高自主权的机器人可用于有效地在医院中执行非接触式操作，并减少医务人员和患者之间的交叉感染。虽然语义同步定位和映射（SLAM）技术可以提高机器人的自主权，但语义对象关联仍然是一个值得研究的问题。解决这个问题的关键是通过使用语义信息来正确地将多个对象标志的对象测量相关联，并实时地改进对象地标的姿势。为此，我们提出了一个分层对象关联策略和姿势改进方法。前者由两个级别组成，即短期对象关联和全球性。在第一级，我们采用短期对象关联的多对象跟踪，通过该关联，可以避免其位置关闭的对象之间的不正确关联。此外，短期对象关联可以在第二级别为全局对象关联的对象姿势提供更丰富的对象外观和更强大的估计。为了在地图中优化对象姿势，我们开发一种方法来选择与对象地标相关联的所有对象测量的最佳对象姿势。该方法在七个模拟医院序列1，真正的医院环境和基蒂数据集中综合评估。实验结果表明，我们的方法在对象关联的鲁棒性和准确性方面显然有所改善，以及语义猛烈的轨迹估计。

本文提出了一种新型数据驱动导航系统，用于在GPS拒绝，特征缺陷的环境中导航无人驾驶车辆（UV），例如隧道或矿山。该方法利用车辆可以部署和测量范围从其使本地化作为车辆穿过隧道预定路径来实现的地标。在此类方案中出现的一个关键问题是估计和减少在使命开始之前需要部署的地标数量，以便在使命开始之前，给定有关环境的一些信息。主要焦点是保持所需值的最大位置不确定性。在本文中，我们通过组合来自估计，机器学习和混合整数凸优化的技术，在GPS拒绝的功能缺陷环境中开发一种新的车辆导航系统。本文开发了一种新颖，系统的方法，用于通过环境执行本地化并通过环境导航UV，同时保持所需的本地化精度。我们还对不同情景进行了广泛的模拟实验，这些实验证实了所提出的导航系统的有效性。

The field of autonomous mobile robots has undergone dramatic advancements over the past decades. Despite achieving important milestones, several challenges are yet to be addressed. Aggregating the achievements of the robotic community as survey papers is vital to keep the track of current state-of-the-art and the challenges that must be tackled in the future. This paper tries to provide a comprehensive review of autonomous mobile robots covering topics such as sensor types, mobile robot platforms, simulation tools, path planning and following, sensor fusion methods, obstacle avoidance, and SLAM. The urge to present a survey paper is twofold. First, autonomous navigation field evolves fast so writing survey papers regularly is crucial to keep the research community well-aware of the current status of this field. Second, deep learning methods have revolutionized many fields including autonomous navigation. Therefore, it is necessary to give an appropriate treatment of the role of deep learning in autonomous navigation as well which is covered in this paper. Future works and research gaps will also be discussed.

我们研究了基于自主驾驶环境中的毫米波（MMW）雷达的目标跟踪算法。针对在目标跟踪阶段中的簇匹配，提出了一种新的加权特征相似性算法，其在强的环境噪声和多个干扰目标下增加了相邻帧中的相同目标的匹配速率。对于自动驾驶场景，我们构建了一种方法，该方法利用其运动参数来提取和校正移动目标的轨迹，这解决了车辆运动期间移动目标检测和轨迹校正的问题。最后，通过自动驾驶环境中的一系列实验验证了所提出的方法的可行性。结果验证了该方法的高识别精度和低位置误差。

Modeling perception sensors is key for simulation based testing of automated driving functions. Beyond weather conditions themselves, sensors are also subjected to object dependent environmental influences like tire spray caused by vehicles moving on wet pavement. In this work, a novel modeling approach for spray in lidar data is introduced. The model conforms to the Open Simulation Interface (OSI) standard and is based on the formation of detection clusters within a spray plume. The detections are rendered with a simple custom ray casting algorithm without the need of a fluid dynamics simulation or physics engine. The model is subsequently used to generate training data for object detection algorithms. It is shown that the model helps to improve detection in real-world spray scenarios significantly. Furthermore, a systematic real-world data set is recorded and published for analysis, model calibration and validation of spray effects in active perception sensors. Experiments are conducted on a test track by driving over artificially watered pavement with varying vehicle speeds, vehicle types and levels of pavement wetness. All models and data of this work are available open source.

本文为自动驾驶车辆提供了基于激光雷达的同时定位和映射（SLAM）。研究了来自地标传感器的数据和自适应卡尔曼滤波器（KF）中的带状惯性测量单元（IMU）加上系统的可观察性。除了车辆的状态和具有里程碑意义的位置外，自我调整过滤器还估计IMU校准参数以及测量噪声的协方差。流程噪声，状态过渡矩阵和观察灵敏度矩阵的离散时间协方差矩阵以封闭形式得出，使其适合实时实现。检查3D SLAM系统的可观察性得出的结论是，该系统在地标对准的几何条件下仍然可以观察到。

在本文中，我们考虑了视觉同时定位和映射（SLAM）的实际应用中的问题。随着技术在广泛范围中的普及和应用，SLAM系统的可实用性已成为一个在准确性和鲁棒性之后，例如，如何保持系统的稳定性并实现低文本和低文本和中的准确姿势估计动态环境以及如何在真实场景中改善系统的普遍性和实时性能。动态对象在高度动态的环境中的影响。我们还提出了一种新型的全局灰色相似性（GGS）算法，以实现合理的钥匙扣选择和有效的环闭合检测（LCD）。受益于GGS，PLD-SLAM可以在大多数真实场景中实现实时准确的姿势估计，而无需预先训练和加载巨大的功能词典模型。为了验证拟议系统的性能，我们将其与公共数据集Kitti，Euroc MAV和我们提供的室内立体声数据集的现有最新方法（SOTA）方法进行了比较。实验表明，实验表明PLD-SLAM在大多数情况下确保稳定性和准确性，具有更好的实时性能。此外，通过分析GGS的实验结果，我们可以发现它在关键帧选择和LCD中具有出色的性能。

视觉同时定位和映射（VSLAM）在计算机视觉和机器人社区中取得了巨大进展，并已成功用于许多领域，例如自主机器人导航和AR/VR。但是，VSLAM无法在动态和复杂的环境中实现良好的定位。许多出版物报告说，通过与VSLAM结合语义信息，语义VSLAM系统具有近年来解决上述问题的能力。然而，尚无关于语义VSLAM的全面调查。为了填补空白，本文首先回顾了语义VSLAM的发展，并明确着眼于其优势和差异。其次，我们探讨了语义VSLAM的三个主要问题：语义信息的提取和关联，语义信息的应用以及语义VSLAM的优势。然后，我们收集和分析已广泛用于语义VSLAM系统的当前最新SLAM数据集。最后，我们讨论未来的方向，该方向将为语义VSLAM的未来发展提供蓝图。

同时本地化和映射（SLAM）是自动移动机器人中的基本问题之一，在该机器人需要重建以前看不见的环境的同时，同时在地图上进行了本身。特别是，Visual-Slam使用移动机器人中的各种传感器来收集和感测地图的表示。传统上，基于几何模型的技术被用来解决大满贯问题，在充满挑战的环境下，该问题往往容易出错。诸如深度学习技术之类的计算机视觉方面的最新进展提供了一种数据驱动的方法来解决视觉范围问题。这篇综述总结了使用各种基于学习的方法的视觉 - 峰领域的最新进展。我们首先提供了基于几何模型的方法的简洁概述，然后进行有关SLAM当前范式的技术评论。然后，我们介绍了从移动机器人那里收集感官输入并执行场景理解的各种基于学习的方法。讨论并将基于深度学习的语义理解中的当前范式讨论并置于视觉峰的背景下。最后，我们讨论了在视觉 - 峰中基于学习的方法方向上的挑战和进一步的机会。

近年来我们目睹了巨大进展的动机，本文提出了对协作同时定位和映射（C-SLAM）主题的科学文献的调查，也称为多机器人猛击。随着地平线上的自动驾驶车队和工业应用中的多机器人系统的兴起，我们相信合作猛击将很快成为未来机器人应用的基石。在本调查中，我们介绍了C-Slam的基本概念，并呈现了彻底的文献综述。我们还概述了C-Slam在鲁棒性，通信和资源管理方面的主要挑战和限制。我们通过探索该地区目前的趋势和有前途的研究途径得出结论。

Object SLAM使用其他语义信息来检测和映射场景中的对象，以提高系统的感知和地图表示功能。四边形和立方体通常用于表示对象，但是它们的单个形状限制了对象图的准确性，从而影响下游任务的应用。在本文中，我们将具有形状参数的超Quadicrics（SQ）引入猛击中以表示对象，并提出了一种单独的参数估计方法，该方法可以准确估算对象姿势并适应不同的形状。此外，我们提出了一种轻巧的数据关联策略，用于将多个视图中的语义观察与对象地标正确关联。我们通过实时性能实施一个单眼语义大满贯系统，并在公共数据集上进行全面的实验。结果表明，我们的方法能够构建准确的对象映射，并且在对象表示中具有优势。代码将在接受后发布。

激光射道是激光雷达同时定位和映射（SLAM）的重要部分之一。但是，现有的LiDAR探光法倾向于将新的扫描与以前的固定置扫描相匹配，并逐渐累积错误。此外，作为一种有效的关节优化机制，由于大规模全球地标的密集计算，捆绑捆绑调整（BA）不能直接引入实时探光仪。因此，这封信设计了一种新策略，称为LINDAR SLAM中的捆绑调节探针仪（LMBAO）的具有里程碑意义的地图，以解决这些问题。首先，通过主动地标维护策略进一步开发了基于BA的进程法，以进行更准确的本地注册并避免累积错误。具体来说，本文将整个稳定地标在地图上保存，而不仅仅是在滑动窗口中的特征点，并根据其主动等级删除地标。接下来，减小滑动窗口长度，并执行边缘化以保留窗口外的扫描，但对应于地图上的活动地标，从而大大简化了计算并改善了实时属性。此外，在三个具有挑战性的数据集上进行的实验表明，我们的算法在户外驾驶中实现了实时性能，并且超过了最先进的激光雷达大满贯算法，包括乐高乐园和VLOM。

在仓库和停车场等设置中部署的机器人必须在其环境中进行频繁而实质性的更改。尽管许多以前的本地化和映射算法已经探索了识别和关注长期特征以处理此类环境中变化的方法，但我们提出了一种不同的方法 - 机器人可以理解可移动对象的分布并将其与对此类对象的观察相关联推理全球本地化？在本文中，我们提出了概率对象图（POM），该对象图代表了使用姿势样本对可移动对象的分布。我们还引入了POM-Localization，它使用基于POM的观察模型来对一个因子图执行以进行全球一致的长期定位。我们提出了经验结果表明，POM - 区域化确实可以有效地在具有挑战性的现实环境中产生全球一致的定位估计值，并且即使在部分错误的数据中形成POM时，POM - 区域化也会改善轨迹估计值。

This paper presents an accurate, highly efficient, and learning-free method for large-scale odometry estimation using spinning radar, empirically found to generalize well across very diverse environments -- outdoors, from urban to woodland, and indoors in warehouses and mines - without changing parameters. Our method integrates motion compensation within a sweep with one-to-many scan registration that minimizes distances between nearby oriented surface points and mitigates outliers with a robust loss function. Extending our previous approach CFEAR, we present an in-depth investigation on a wider range of data sets, quantifying the importance of filtering, resolution, registration cost and loss functions, keyframe history, and motion compensation. We present a new solving strategy and configuration that overcomes previous issues with sparsity and bias, and improves our state-of-the-art by 38%, thus, surprisingly, outperforming radar SLAM and approaching lidar SLAM. The most accurate configuration achieves 1.09% error at 5Hz on the Oxford benchmark, and the fastest achieves 1.79% error at 160Hz.

迭代最接近的点（ICP）算法是三维表面配准的几何比喻对齐的最重要算法之一，该算法经常用于计算机视觉任务，包括同时定位和映射（SLAM）任务。在本文中，我们说明了ICP算法的理论原理，如何在表面注册任务中使用以及ICP算法变体的传统分类学。随着SLAM成为一个受欢迎的话题，我们还根据每种SLAM任务的特征，包括SLAM任务是否在线，以及地标是否作为特征作为特征作为功能，我们还介绍了ICP算法的大满贯分类。大满贯任务。我们通过比较几个最新的研究论文并分析其实施细节来综合每种SLAM任务。

本文在具有部分未知语义的环境中解决了多机器人规划问题。假设环境具有已知的几何结构（例如，墙壁），并且由具有不确定位置和类的静态标记的地标占用。这种建模方法引发了语义SLAM算法生成的不确定语义地图。我们的目标是为配备有嘈杂感知系统的机器人设计控制策略，以便他们可以完成全局时间逻辑规范捕获的协同任务。为了指定考虑环境和感知不确定性的任务，我们采用了线性时间逻辑（LTL）的片段，称为CO-Safe LTL，定义了基于感知的原子谓性建模概率满意度要求。基于感知的LTL规划问题产生了通过新型采样的算法解决的最佳控制问题，它产生了在线更新的开环控制策略，以适应连续学习的语义地图。我们提供广泛的实验，以证明拟议的规划架构的效率。