Fast-LIO
Fast-LIO 接入说明与系统内接口约束。
Fast-LIO
当前仓库已经将 Fast-LIO 接入为 localization/lio/Fast-LIO 子模块。
模块定位
Fast-LIO 是系统中的另一套激光惯性里程计实现。它保留自身的核心算法，包括：
- 内部地图结构使用
ikd-tree - scan-to-map 量测构造与迭代滤波流程保持
Fast-LIO原始思路
但在进入整个 VNV 系统时，工程接口层必须与其他 LIO 统一。
统一工程目标
Fast-LIO 在本仓库中的目标接口应与 Point-LIO 保持一致：
- 输出
/odom - 发布
odom -> base_link - 输出
/cloud_registered - 输出
/cloud_registered_body - 输出
/map_cloud - 路径输出
/path
并满足：
/cloud_registered.frame_id = odom/cloud_registered_body.frame_id = base_link/map_cloud.frame_id = odom
地图与导图语义
在 VNV 体系里，Fast-LIO 需要遵守与 Point-LIO 相同的地图分层：
- 内部
ikd-tree只服务在线配准 /map_cloud作为低频、稀疏、可视化地图- PCD 导图直接来自内部配准地图，而不是直接从
/map_cloud导出
当前使用的配置文件
- 子模块配置：mid360.yaml
参数说明
| 参数名 | 作用 | 默认值 |
|---|---|---|
feature_extract_enable |
是否启用特征提取前端。当前 MID360 配置保持关闭，直接走原始点到地图的配准流程。 | false |
point_filter_num |
预处理阶段按顺序抽点的步长。值越大，进入配准的点越少。 | 3 |
max_iteration |
每帧 scan-to-map 的最大迭代次数。增大后可能更稳，但单帧耗时更高。 | 3 |
filter_size_surf |
当前帧点云降采样体素尺寸，单位米。越小保留细节越多，计算越重。 | 0.2 |
filter_size_map_internal |
内部 ikd-tree 在线地图的体素尺寸，单位米。这个参数直接影响 odom 配准效果。 |
0.5 |
filter_size_map_publish |
/map_cloud 可视化地图的体素尺寸，单位米。只影响可视化密度与发布负载。 |
0.8 |
filter_size_map_save |
导出 PCD 时的体素尺寸，单位米。只影响最终保存的地图密度。 | 0.2 |
cube_side_length |
局部地图维护区域边长，单位米。值越大，保留的在线地图范围越大，内存与检索负担也更高。 | 1000.0 |
runtime_pos_log_enable |
是否写出运行期位姿日志。主要用于离线分析，不建议默认开启。 | false |
common.lid_topic |
LiDAR 输入话题名。 | "/livox/lidar" |
common.imu_topic |
IMU 输入话题名。 | "/livox/imu" |
common.time_sync_en |
是否启用软件时间同步。只有外部硬同步不可用时才建议打开。 | false |
common.time_offset_lidar_to_imu |
LiDAR 相对 IMU 的固定时间偏移，单位秒。已知标定值时可填写，否则保持 0.0。 |
0.0 |
preprocess.lidar_type |
输入雷达类型选择。当前 MID360 固定使用 Livox 类型。 | 1 |
preprocess.scan_line |
雷达线数配置。 | 4 |
preprocess.blind |
盲区距离，单位米。小于该距离的点会被过滤。 | 0.5 |
preprocess.timestamp_unit |
点时间戳单位。3 表示纳秒。 |
3 |
preprocess.scan_rate |
雷达标称帧率，单位 Hz。用于预处理时的时间建模。 | 10 |
mapping.acc_cov |
IMU 加速度噪声协方差。值越大，滤波器越不信任加速度测量。 | 0.1 |
mapping.gyr_cov |
IMU 角速度噪声协方差。值越大，滤波器越不信任陀螺仪测量。 | 0.1 |
mapping.b_acc_cov |
加速度计零偏随机游走协方差。 | 0.0001 |
mapping.b_gyr_cov |
陀螺仪零偏随机游走协方差。 | 0.0001 |
mapping.fov_degree |
视场角假设，单位度。局部地图裁剪和可见区域判断会用到。 | 360.0 |
mapping.det_range |
有效探测距离，单位米。过远点不参与在线地图维护。 | 100.0 |
mapping.extrinsic_est_en |
是否在线估计 LiDAR 到 IMU 外参。当前默认开启，但如果外参已经稳定，也可以固定下来。 | true |
mapping.extrinsic_T |
LiDAR 在 IMU / 机体系下的平移外参，单位米。 | [-0.011, -0.02329, 0.04412] |
mapping.extrinsic_R |
LiDAR 在 IMU / 机体系下的旋转外参，按 3x3 旋转矩阵展开。 | [[1,0,0],[0,1,0],[0,0,1]] |
publish.path_en |
是否发布路径消息。 | true |
publish.effect_map_en |
是否发布内部 effect map 调试结果。当前工程默认关闭。 | false |
publish.map_en |
是否发布累计地图 /map_cloud。关闭后内部在线地图仍继续用于配准。 |
true |
publish.scan_publish_en |
是否发布世界系配准点云 /cloud_registered。 |
true |
publish.dense_publish_en |
是否发布更密的世界系点云。开启后带宽和 CPU 压力都会增大。 | false |
publish.scan_bodyframe_pub_en |
是否发布机体系配准点云 /cloud_registered_body。 |
false |
publish.map_publish_interval |
地图发布间隔，按帧计数。值越大，/map_cloud 更新越慢。 |
20 |
publish.tf_send_en |
是否广播 odom -> base_link TF。 |
true |
publish.odom_topic |
里程计输出话题名。 | "odom" |
publish.cloud_registered_topic |
世界系配准点云输出话题名。 | "cloud_registered" |
publish.cloud_registered_body_topic |
机体系配准点云输出话题名。 | "cloud_registered_body" |
publish.map_topic |
地图输出话题名。 | "map_cloud" |
publish.path_topic |
路径输出话题名。 | "path" |
frame.odom_frame_id |
odometry 与 TF 的父坐标系。 | "odom" |
frame.base_frame_id |
机器人机体系。 | "base_link" |
frame.cloud_registered_frame_id |
世界系配准点云的 frame id。 | "odom" |
frame.cloud_registered_body_frame_id |
机体系配准点云的 frame id。 | "base_link" |
frame.map_frame_id |
地图点云的 frame id。 | "odom" |
pcd_save.pcd_save_en |
是否启用 PCD 导图。导图数据来自内部 ikd-tree，不是 /map_cloud。 |
false |
pcd_save.save_on_shutdown |
是否在节点正常退出或 Ctrl+C 时自动保存一次 PCD。 |
true |
pcd_save.save_period_sec |
周期导图时间间隔，单位秒。0.0 表示关闭周期保存。 |
0.0 |
pcd_save.save_path |
导出的 PCD 文件路径。 | "PCD/scans.pcd" |
参数联动理解
point_filter_num、filter_size_surf一起决定每帧参与配准的点密度filter_size_map_internal直接决定内部地图稀疏度，因此会影响 odom 稳定性filter_size_map_publish只控制/map_cloud的可视化负载，不参与匹配filter_size_map_save只控制导出的 PCD 密度max_iteration决定单帧 scan-to-map 求解的迭代上限，过高会明显增加延迟