Global navigation satellite system (GNSS) positioning is widely used for urban navigation, but the covariance reported by the GNSS solver is often unreliable in urban canyons. Existing differentiable factor graph optimization (DFGO) methods learn measurement weighting through the solver, but they still use position-only objectives. As a result, the position estimate may improve while the reported covariance remains too small, too large, or incorrectly oriented. We propose CredibleDFGO (CDFGO), a differentiable GNSS factor graph framework that makes covariance credibility an explicit training target. A Weighting Generation Network (WGN) predicts per-satellite reliability weights, and a differentiable Gauss-Newton solver maps these weights to a position estimate and a Hessian-derived posterior covariance. We use proper scoring rules to supervise the East-North predictive distribution end to end. We study negative log-likelihood (NLL), the energy score (ES), and their combination. Results on three UrbanNav test scenes show consistent gains in covariance credibility. Positioning accuracy also improves on the medium-urban and harsh-urban scenes; on the deep-urban scene, both the mean horizontal error and the 95th-percentile error improve. On the harsh-urban Mong Kok (MK) scene, CDFGO-Combined reduces the mean horizontal error from 13.77 m to 11.68 m, reduces NLL from 40.63 to 6.59, and reduces ES from 12.31 to 9.05 relative to DFGO (MAE). Case studies link the MK improvement to better axis-wise consistency, more credible local covariance ellipses, and satellite-level reweighting.


翻译:全球导航卫星系统(GNSS)定位被广泛用于城市导航,但在城市峡谷中,GNSS解算器报告的协方差往往不可靠。现有的可微因子图优化(DFGO)方法通过解算器学习测量权重,但仍仅使用位置目标。这可能导致位置估计改善,但报告协方差仍然过小、过大或方向错误。我们提出可信DFGO(CDFGO),一种可微GNSS因子图框架,将协方差可信度作为显式训练目标。权重生成网络(WGN)预测每颗卫星的可靠性权重,可微高斯-牛顿解算器将这些权重映射为位置估计和基于Hessian的后验协方差。我们使用恰当评分规则端到端监督东-北预测分布。我们研究了负对数似然(NLL)、能量评分(ES)及其组合。在三个UrbanNav测试场景上的结果显示了协方差可信度的一致性提升。定位精度在中度城市和恶劣城市场景上也有所提升;在深度城市场景中,平均水平误差和95百分位误差均有改善。在恶劣城市的旺角(MK)场景上,相对于DFGO(MAE),CDFGO-Combined将平均水平误差从13.77米降至11.68米,NLL从40.63降至6.59,ES从12.31降至9.05。案例研究将MK改进归因于更好的轴一致性、更可信的局部协方差椭圆以及卫星级重加权。

0
下载
关闭预览

相关内容

《图神经网络不确定性》最新综述
专知会员服务
28+阅读 · 2024年3月13日
图神经网络可解释性,附45页ppt,Simone Scardapane讲授
专知会员服务
84+阅读 · 2022年7月16日
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
【GNN】深度学习之上,图神经网络(GNN )崛起
产业智能官
16+阅读 · 2019年8月15日
你的算法可靠吗? 神经网络不确定性度量
专知
40+阅读 · 2019年4月27日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:03
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:31
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
10+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
《图神经网络不确定性》最新综述
专知会员服务
28+阅读 · 2024年3月13日
图神经网络可解释性,附45页ppt,Simone Scardapane讲授
专知会员服务
84+阅读 · 2022年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员