Samanaikainen paikannus ja kartoitus autonomisilla drooneilla korkea- ja matalastruktuurisissa ympäristöissä - Einola, Eemil (My University, 2026)
Tässä tutkielmassa tarkastellaan SLAM:ia hyödyntävän autonomisen droonin toimintakykyä eri ympäristöissä. Tutkielmassa keskitytään Stereo-SLAM:iin, mutta käsitellään myös muita menetelmiä. Stereo-SLAM:iin keskitytään sen laajimman käyttömahdollisuuksien vuoksi. Stereo-SLAM käyttää paikannuksessa perinteisen GPS:n sijasta kameroita, jotka mahdollistavat etäisyyksien laskennan ja luotettavan mallinnuksen ympäristöstä. Tämä mahdollistaa autonomisen droonin käytön myös signaalia häiritsevissä ympäristöissä, kuten kaupungeissa ja sisätiloissa. Stereo-SLAM:in luotettavuutta tarkastellaan siirtymävirheen perusteella eri testiympäristöissä. Tutkielmassa tarkastellaan muun muassa KITTI:n, EuRoC:in ja Blackbird:in tarjoamia testiympäristöjä. Tuloksista ilmenee droonin parempi suorituskyky valoisissa korkeastruktuurisissa ympäristöissä. Tutkielmassa esitetyt algoritmit saavuttavat alle yhden prosentin virhearvion ideaali ympäristöissä. Matalastruktuurinen ympäristö ilmenee kuitenkin haastavammaksi ympäristöksi eri piirteiden, kuten avainpisteiden puutteellisuuden myötä. Erojen pienentämiseksi on kehitelty avainpisteitä havaitsevien algoritmien lisäksi linjapiirteitä tunnistavia algoritmeja. Parannetuilla algoritmeilla saavutetaan jopa alle 1.5% virhearvioita haastavimmissa skenaarioissa. Tutkimus suoritettiin kirjallisuuskatsauksena.
Keywords: SLAM; drooni; stereo; KITTI; EuRoC; Blacbird; korkeastruktuuri; matalastruktuuri