Cartographer的原理和应用场景介绍

Cartographer 是 Google 开发的开源 SLAM（同步定位与地图构建）算法，支持 2D 和 3D 环境下的实时建图，具有高精度、鲁棒性强和全局一致性好等特点。以下是其核心原理和典型应用场景的详细介绍：

一、核心原理

Cartographer 采用基于子图的 SLAM 框架，主要包含以下模块：

1. 前端：局部建图（Submap Construction）

• 扫描匹配（Scan Matching）：
  • 使用分支定界（Branch and Bound）算法快速找到激光点云的最优位姿，将当前帧与已有子图对齐。
  • 支持多分辨率地图，兼顾精度和效率。
• 子图构建：
  • 将连续的激光帧融合到一个 ** 子图（Submap）** 中，每个子图是局部一致的概率栅格地图（2D）或 TSDF 体素地图（3D）。
  • 子图随新数据加入而不断更新，直到收敛后固定。

2. 后端&