Development of Localisation System Framework and Ground Truth Generation Pipeline for KuupKulgur

dc.contributor.authorTammer, Andres Aleksander
dc.contributor.otherTartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondet
dc.contributor.otherTartu Ülikool. Tehnoloogiainstituutet
dc.date.accessioned2026-04-26T15:01:56Z
dc.date.available2026-04-26T15:01:56Z
dc.date.issued2025
dc.descriptionBakalaureusetöö eesmärgiks on luua lokaliseerimissüsteemi raamistik, mis sisaldab endas spetsiaalselt kuukulgurite jaoks loodud UKF-tarkvarateeki ning lidaripõhist võrdlusandmete loomise meetodit süsteemi täpsuse hindamiseks. Töö on ajendatud Eesti mikrokulguri projektist KuupKulgur, mille autonoomiatarkvara arenduse üks osa on lokaliseerimissüsteemi loomine. Kuna projekt on alles varajases arengujärgus ja robotit võivad oodata ees erinevad muudatused mehaanikas ning sensorite konfiguratsioonis, peab loodav süsteem olema modulaarne ja paindlik. Töö käigus arendati programmeerimiskeeles C++ lokaliseerimisteek koos UKF-implementatsiooniga ning sellele tuginev ROS-i teek, mis võimaldab hiljem süsteemi sujuvat integreerimist KuupKulguri olemasoleva tarkvaraga. Teek toetab modulaarset oleku- ja mõõtmisvektorite haldamist ning võimaldab süsteemimudelite vahetamist. Võrdlusandmete määramiseks ja lokaliseerimistulemuste hindamiseks loodi eraldi ROS-pakett, mis kasutab Ouster OS-1 lidarit koos DLIO-algoritmiga. Töö loob platvormi KuupKulguri lokaliseerimiseks ning tulemuste kontrollimiseks. Verifitseerimine toimub Kuu analoogkeskkonnas KuupKulguriga kogutud võrdlusandmete abil, võrreldes neid lokaliseerimissüsteemi väljundiga.
dc.description.abstractThis thesis presents the development of a localisation system framework that includes a custombuilt Unscented Kalman Filter (UKF) library for lunar rovers and a lidar-based ground truth generation method for evaluating its performance. The work is motivated by the Estonian microrover project KuupKulgur, which requires a localisation system as part of its larger autonomy software development. The created system needs to be modular to support the project’s changing requirements due to its early stage of development, which includes different robot mechanical modifications and sensor configurations. A C++ localisation library that includes the UKF was developed together with a Robot Operating System (ROS) package that enables future integration with the existing software stack of KuupKulgur. The library supports modular state and measurement vector handling with easily interchangeable system models. For ground truth generation and evaluation, a ROS package was implemented that utilises the Direct LiDARInertial Odometry (DLIO) algorithm with the Ouster OS-1 lidar. This work serves as the basis for estimating lunar rover localisation and verifying the results. Verification is performed by comparing localisation results to ground truth generated from a lunar analogue site using the microrover KuupKulgur.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10062/120637
dc.language.isoen
dc.publisherTartu Ülikoolet
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Estoniaen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ee/
dc.subjectKuupkulgur
dc.subjectMoon
dc.subjectrover
dc.subjectrobot
dc.subjectlocalisation
dc.subjectUKF
dc.subject.otherbakalaureusetöödet
dc.titleDevelopment of Localisation System Framework and Ground Truth Generation Pipeline for KuupKulgur
dc.title.alternativeLokaliseerimissüsteemi raamistiku ja võrdlusandmete genereerimissüsteemi väljatöötamine KuupKulgurile
dc.typeThesisen

Failid

Originaal pakett

Nüüd näidatakse 1 - 1 1
Laen...
Pisipilt
Nimi:
Tammer_A_BSc2025.pdf
Suurus:
17.42 MB
Formaat:
Adobe Portable Document Format