Onboard real time system for 3D localization and modelling by multi-sensor data fusion - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2005

Onboard real time system for 3D localization and modelling by multi-sensor data fusion

Système embarqué temps réel de localisation et de modélisation 3D par fusion multi-capteur

Iyad Abuhadrous
  • Function : Author

Abstract

This Ph.D. thesis tackles the problem of "precise localization" of a moving vehicle using multisensor based approach. Therefore we will address the integration and the processing of data issued from heterogeneous navigation systems: GPS and inertial navigation system and odometry. The reason for this integration is to exploit the advantages of each system used. Integration uses a numerical filtering to proceed to a compensation of the errors in position, velocity, and attitude of each sensor. Emphasize was not address only on the integration, but also on the concepts of precision of the results. In the second time, we will be interested in the quantitative and qualitative validation of the results and the development of an application exploiting our work. The system errors are compared with a reference trajectory. In a qualitative validation, to illustrate the efficiency of the system and as a direct application of it; we have developed a 3D environment digitizing system. A 3D modelling system of urban scenes was developed together with a road modelling system. The system is based in the use of a single layer laser scanner for range data acquisition. A particular interest is related to the quality and the inaccuracies of the data returned by the scanner. Data scanning is performed "with the flight" and during the displacement of the vehicle. Finally, the last phase consists in exploiting the obtained model in two manners: the constitution of a precise geometrical and topological model then the extraction of semantic information of the model (extraction of the road or the fixed obstacles, the identifications of land-marks, the characterization of the road, etc.).
Cette étude va se focaliser sur trois aspects. Dans un premier temps, un effort sera porté sur l'aspect "localisation précise" du véhicule en mouvement. Pour cela, il est nécessaire de se pencher sur l'intégration et le traitement de l'information issue de systèmes hétérogènes de navigation: GPS et centrale inertielle (INS) auxquels sera rajoutée ensuite l'odométrie. La raison de cette intégration est d'exploiter les avantages de chacun des systèmes utilisés. L'intégration utilise un filtrage numérique pour procéder à une compensation des erreurs en position, vitesse, et en attitude issues de chaque capteur. L'accent n'a pas seulement été mis sur l'intégration, mais aussi sur les notions de précision des résultats. Dans un deuxième temps, nous allons nous intéresser à la fois à la validation quantitative et qualitative des résultats et à l'élaboration d'une application exploitant notre travail. Les erreurs du système sont comparées avec une trajectoire de référence. Nous avons choisi de réaliser un système de numérisation tridimensionnelle de l'environnement couplé à un système de modélisation adapté au type d'environnement. L'étude se penchera sur le capteur d'acquisition de données télémétriques et son intégration à bord du véhicule. Un intérêt particulier est porté sur la qualité et les imprécisions des données retournées par le télémètre. L'acquisition des données se fera au vol et pendant le déplacement du véhicule. Enfin, le modèle obtenu sera exploité, de deux manières: la constitution d'un modèle géométrique et topologique précis puis l'extraction d'informations sémantiques du modèle (extraction de la route ou des obstacles fixes, identifications d'amers, caractérisation de la route, etc.).
Fichier principal
Vignette du fichier
IA_rapport_de_these_VF.pdf (4.72 Mo) Télécharger le fichier

Dates and versions

pastel-00001118 , version 1 (29-03-2005)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00001118 , version 1

Cite

Iyad Abuhadrous. Onboard real time system for 3D localization and modelling by multi-sensor data fusion. domain_other. École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2005. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00001118⟩

Collections

PASTEL PARISTECH
614 View
4817 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More