論文の概要: Seabed-to-Sky Mapping of Maritime Environments with a Dual Orthogonal SONAR and LiDAR Sensor Suite
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.05303v1
- Date: Thu, 04 Dec 2025 22:53:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.143975
- Title: Seabed-to-Sky Mapping of Maritime Environments with a Dual Orthogonal SONAR and LiDAR Sensor Suite
- Title（参考訳）: 2次元直交SONARとLiDARセンサスイートを用いた海洋環境のシーベッド・ツー・スカイマッピング
- Authors: Christian Westerdahl, Jonas Poulsen, Daniel Holmelund, Peter Nicholas Hansen, Fletcher Thompson, Roberto Galeazzi,
- Abstract要約: 重要な海洋インフラは、表面上と下の両方の状況認識をますます要求している。
本稿では,LiDAR-IMUを2つの直交型フォワード・ソナーと融合した独立マッピングシステムを提案する。
音響面では、任意の音節間変換を扱うために広開口融合を拡張し、各FLSからリードエッジを抽出してラインスキャンを形成する。
本研究では,Belvederekanalen (Copenhagen) の実世界データを用いて,約2.65Hz Hz の更新と約2.85Hz のオドメトリーによる実時間操作の検証を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3694429692322631
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Critical maritime infrastructure increasingly demands situational awareness both above and below the surface, yet existing ''seabed-to-sky'' mapping pipelines either rely on GNSS (vulnerable to shadowing/spoofing) or expensive bathymetric sonars. We present a unified, GNSS-independent mapping system that fuses LiDAR-IMU with a dual, orthogonally mounted Forward Looking Sonars (FLS) to generate consistent seabed-to-sky maps from an Autonomous Surface Vehicle. On the acoustic side, we extend orthogonal wide-aperture fusion to handle arbitrary inter-sonar translations (enabling heterogeneous, non-co-located models) and extract a leading edge from each FLS to form line-scans. On the mapping side, we modify LIO-SAM to ingest both stereo-derived 3D sonar points and leading-edge line-scans at and between keyframes via motion-interpolated poses, allowing sparse acoustic updates to contribute continuously to a single factor-graph map. We validate the system on real-world data from Belvederekanalen (Copenhagen), demonstrating real-time operation with approx. 2.65 Hz map updates and approx. 2.85 Hz odometry while producing a unified 3D model that spans air-water domains.
- Abstract（参考訳）: 重要な海洋インフラは、表面上と下の両方に状況認識を要求する傾向にあるが、既存の 'seabed-to-sky' マッピングパイプラインは、GNSS(シャドーイング/スポーフィング)または高価なバスメータソナーに依存している。
我々は,LiDAR-IMUと直交型前方視ソナー(FLS)を融合させて,一貫した海面からスキーまでの地図を生成する統一型GNSS非依存マッピングシステムを提案する。
音響面では、直交広開口融合を拡張して任意の音節間変換(異種非位置モデルの導入)を処理し、各FLSから先頭エッジを抽出してラインスキャンを形成する。
マッピング側では,ステレオ由来の3次元ソナー点とキーフレーム間の先端線走査の両方を,モーション補間したポーズによって抽出するLIO-SAMを改良した。
本研究では,Belvederekanalen (Copenhagen) から得られた実世界のデータを用いて,近似を用いた実時間操作の検証を行った。
2.65Hzの地図更新と近似。
2.85Hzのオドメトリーで、空気-水領域にまたがる統一された3Dモデルを作り出している。
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