2023年11月27日，武漢大學衛星導航定位技術研究中心多源智能導航研究所的唐海亮和王琰同學的博士學位論文答辯會在星湖實驗大樓15樓光庭會議室順利召開。

    答辯會邀請了浙江大學計算機科學與技術學院的章國鋒教授擔任答辯委員會主席，邀請的答辯委員有華中科技大學人工智能與自動化學院的陶文兵教授、中國科學院空間信息創新研究院的魏東巖研究員、武漢大學測繪學院的王甫紅教授、以及武漢大學衛星導航定位技術研究中心的樓益棟教授。

    唐海亮的博士論文題目是《面向未知復雜環境的固態LiDAR/視覺/慣性（LiDAR-Visual-Inertial，LVI）緊耦合導航技術研究》，論文針對智能無人系統的實時精確導航定位需求，開展了基于低成本導航傳感器的導航技術研究。研究成果包括：1)提出了一種慣導增強的固態LiDAR/視覺幀間數據關聯算法，提升了動態復雜環境下幀間數據關聯的連續性和可靠性；2)提出了一種基于幀間數據關聯的LVI緊耦合導航算法，實現了具有狀態估計一致性的遞推導航，在退化場景中仍實現了較高的魯棒性；3)提出了一種具有純位姿光束法平差（Pose-only BA）統一形式的LVI緊耦合導航算法，實現了更精確、更高效的導航狀態估計。最后，進一步引入GNSS和輪式里程計，研制了多源融合導航輪式機器人系統，實現了復雜環境且無圖條件下連續、可靠、精確的實時導航定位。研究成果將促進低成本無人系統實時精準導航定位技術的研究和應用。

實時精準多源融合導航軟件流程圖

    王琰的博士論文題目是《基于智能手機的室內磁場地圖眾包構建方法研究》，論文面向大眾室內定位對廣域磁場匹配技術的迫切需求，聚焦磁場地圖的低成本構建難題，開展了以下研究工作：1)提出了一種融合全局磁場向量的輕量級Neural PDR算法，提升了智能手機用戶的相對軌跡估計精度，并降低了算法的計算量，保障了磁場地圖眾包構建方案的前提條件；2)提出了一種基于行人手機眾包數據的高效率、高可靠磁場地圖構建算法，大幅度提升了磁場地圖眾包方法對單條數據持續時間短、手機握持方式復雜多變等手機眾包數據的適應性；3)設計了一套聯合行人和車輛眾包數據的磁場柵格地圖眾包構建方案，解決了典型室內多樓層場景下（例如地下停車場）三維磁場地圖自動構建問題。該方案基于車輛數據（車輛航位推算精度高但車輛軌跡稀疏）與行人數據（Neural PDR精度低但行人軌跡稠密）的互補特性，利用同一空間下觀測的相同磁場特征構建車輛與行人軌跡的關聯，并通過兩步法全局軌跡聯合優化，實現了室內多樓層停車場場景下柵格磁場地圖眾包構建。研究成果能夠為大規模室內磁場地圖眾包構建提供可行的方案參考，有助于推動室內磁場定位在真實場景中的廣泛應用。

行人磁場地圖眾包構建算法流程

    唐海亮和王琰同學論文的研究工作獲得了答辯委員會的一致認可和充分肯定，順利通過了博士學位論文答辯。

博士學習過程是一場智力、體力和心態的潛心修行，博士之博在于拼搏，在于厚積薄發。唐海亮和王琰博士算法功底扎實，動手能力強，科研作風硬朗，敢啃硬骨頭，是我們學習的榜樣。

兩位博士均將開展博士后研究，走學術道路。祝他們不忘初心，砥礪前行，取得更加豐碩的研究成果！

 

唐海亮博士與答辯專家、導師合影

王琰博士與答辯專家、導師合影

    兩位博士的相關研究成果如下，相關論文可以在團隊網站(i2nav.cn)的“研究成果-學術論文”列表中下載(Link)。

唐海亮博士相關研究成果：

[1] Tang Haliang, Zhang Tisheng, Niu Xiaoji, et al. FF-LINS: A Consistent Frame-to-Frame Solid-

State-LiDAR-Inertial State Estimator[J]. IEEE Robotics and Automation Letters, 2023.

[2] Tang Haliang, Niu Xiaoji, Zhang Tisheng, et al.  LE-VINS: A Robust Solid-State-LiDAR-Enhanced Visual-Inertial Navigation System for Low-Speed Robots[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2023, 72: 1-13.

[3] Niu Xiaoji, Tang Haliang, Zhang Tisheng, et al.  IC-GVINS: A Robust, Real-Time, INS-Centric GNSS-Visual-Inertial Navigation System[J]. IEEE Robotics and Automation Letters, 2023, 8(1): 216-223.

[4] Tang Haliang, Zhang Tisheng, Niu Xiaoji, et al.   Impact of the Earth Rotation Compensation on MEMS-IMU Preintegration of Factor Graph Optimization[J]. IEEE Sensors Journal, 2022, 22(17): 17194-17204.

[5] Tang Haliang, Niu Xiaoji, Zhang Tisheng, et al.  OdoNet: Untethered Speed Aiding for Vehicle Navigation Without Hardware Wheeled Odometer[J]. IEEE Sensors Journal, 2022, 22(12): 12197-12208.

[6] Tang Haliang, Niu Xiaoji, Zhang Tisheng, et al.   PO-VINS: An Efficient Pose-Only LiDAR-Enhanced Visual-Inertial State Estimator[J]. arXiv, 2023.

王琰博士相關研究成果：

[1] Wang Y, Kuang J, Liu T, et al. CrowdMagMap: Crowdsourcing based Magnetic Map Construction for Shopping Mall[J]. IEEE Internet of Things Journal, 2023.

[2] Wang Y, Kuang J, Niu X, et al. LLIO: Lightweight learned inertial odometer[J]. IEEE Internet of Things Journal, 2022, 10(3): 2508-2518.

[3] Wang Y, Kuang J, Li Y, et al. Magnetic field-enhanced learning-based inertial odometry for indoor pedestrian[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2022, 71: 1-13.

[4] Xiaoji N, Yan W, Jian K. A pedestrian POS for indoor Mobile Mapping System based on foot-mounted visual-inertial sensors[J]. Measurement, 2022, 199: 111559.