Artheru：Initial bilingual draft (auto-published)

2026-05-16T14:00:26Z

Initial bilingual draft (auto-published)

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== 概述 / Overview ==
`TightCoupler` 是 Detour 的 ''多源位姿融合器''。非 SLAM 来源的位姿（轮编里程计 / IMU / RTK / UWB / 第三方视觉等）通过 `PostExternalFeed` API 推入 TightCoupler，与激光 / 地纹 / 二维码等 SLAM 后端一起做紧耦合优化，输出统一的 6-DoF 位姿。

`TightCoupler` is Detour's '''multi-source pose fuser'''. Non-SLAM poses (wheel odometry / IMU / RTK / UWB / third-party vision) enter through the `PostExternalFeed` API. They join the SLAM backends (laser / ground-texture / QR) in a tightly-coupled optimisation that emits the unified 6-DoF pose.

实现：`D:\src\Detour\DetourCore\Algorithms\TightCoupler.ExternalCoupler.cs:14`。
Implementation: `D:\src\Detour\DetourCore\Algorithms\TightCoupler.ExternalCoupler.cs:14`.

整体设计见 [[Special:MyLanguage/多定位源的自动综合|多定位源的自动综合]]。
For the design rationale see [[Special:MyLanguage/多定位源的自动综合|multi-source positioning fusion]].

== API 签名 / API signature ==
<syntaxhighlight lang="csharp">
public static void PostExternalFeed(ExternalFeed obj, string name);
</syntaxhighlight>

每次调用提交 ''一帧''的外部位姿观测。`name` 是 ''来源标识''（如 `"WheelImu"` / `"RTK"`），用来在融合器内部跟踪不同来源的协方差、检查超时、重映射。

Each call submits ''one frame'' of an external pose observation. `name` identifies the source (e.g. `"WheelImu"`, `"RTK"`) so the fuser can track per-source covariance, detect silence, and remap as needed.

== `ExternalFeed` 结构体 / Struct ==
<syntaxhighlight lang="csharp">
public struct ExternalFeed
{
public string name;
public long counter;
public bool hasTranslation;
public bool hasRotation;
public bool is3D;
public bool is2D;
public bool integrated;
public bool toRemap;
public long startingTick;
public float x, y, z, th, pitch, roll;
}
</syntaxhighlight>

字段语义 / Field semantics:

{| class="wikitable"
! 字段 / Field !! 含义 / Meaning
|-
| `name` || 来源名（同上）；融合器按此聚类
|-
| `counter` || 单调递增；用来检测丢帧 / out-of-order
|-
| `hasTranslation` || 该观测包含位置（x, y, [z]）/ includes translation
|-
| `hasRotation` || 该观测包含朝向（th, pitch, roll）/ includes rotation
|-
| `is2D` / `is3D` || 二选一；表示是平面运动还是 3D 6-DoF
|-
| `integrated` || true = 累积量（相对位姿）；false = 单帧绝对量 / cumulative vs single-frame
|-
| `toRemap` || true = 绝对参考系（如 RTK），融合时需要全局重映射 / absolute frame, needs global remap
|-
| `startingTick` || 累积量的基准 tick；用来检测重置（如 IMU 重启）
|-
| `x, y, z, th, pitch, roll` || 实际位姿（mm / rad）
|}

== 典型来源配置 / Canonical source configurations ==
`TightCoupler.ExternalCoupler.cs:49-54` 中的注释列出了典型用法：
The source comment lists canonical configurations:

{| class="wikitable"
! 来源 / Source !! 标志组合 / Flags
|-
| 轮编 + IMU / Wheel + IMU || `hasTranslation | hasRotation | is2D | integrated | startingTick`
|-
| 仅 IMU / IMU only || `hasRotation | (is2D 或 is3D) | integrated`
|-
| RTK GNSS || `hasTranslation | toRemap`（绝对，需重映射）
|-
| UWB / 基站 / Beacon || `hasTranslation | is2D`（绝对二维位置）
|-
| 第三方视觉 / 3rd-party vision || 视具体输出而定
|}

== 提交模板 / Submission template ==
轮编 + IMU 紧耦合：
<syntaxhighlight lang="csharp">
using DetourCore.Algorithms;

TightCoupler.PostExternalFeed(new ExternalFeed
{
name = "wheel_imu",
counter = tick++,
hasTranslation = true,
hasRotation = true,
is2D = true,
integrated = true,
startingTick = baselineTick,
x = odomX,
y = odomY,
th = odomTh
}, name: "WheelImu");
</syntaxhighlight>

RTK ：
<syntaxhighlight lang="csharp">
TightCoupler.PostExternalFeed(new ExternalFeed
{
name = "rtk",
counter = gpsTick++,
hasTranslation = true,
is2D = true,
integrated = false,
toRemap = true,
x = rtkEastingMm,
y = rtkNorthingMm
}, name: "RTK");
</syntaxhighlight>

== 协方差与权重 / Covariance & weighting ==
TightCoupler 内部按 ''协方差矩阵的逆''加权 —— 不需要插件作者设权重；插件 ''必须诚实''地报协方差。错报协方差是融合崩坏的 ''首要''原因：一个谎报"我超准"的源会 ''统治''融合结果。

TightCoupler weights by the inverse of the covariance matrix — no manual weight tuning needed; sources must ''honestly'' report covariance. Mis-reporting is the #1 cause of fusion blowups.

来源：
* SLAM 后端：Hessian 求逆
* 二维码 PnP：重投影残差
* IMU / 里程计：硬件规格 + 时间间隔
* RTK：GNSS DOP

== 异常路径 / Failure paths ==
* '''源静默 / Silence''': 超过 ''timeout''（融合器配置） → 该源从下一帧位姿图中删除，其它源不受影响。
* '''跳变 / Wild jump''': TightCoupler 内置 ''卡方检验''；> 5σ 的观测直接丢弃。
* '''融合发散 / Divergence''': 残差持续上升 → 触发 ''软重启''（保留主导源，重置其它源的位姿先验）。

== 调试 / Debug ==
Detour UI 的"融合面板" 显示：
* 每个源的最新观测时刻 + 协方差
* 当前主导源
* 残差直方图

打开 ''单源调试模式''可强制只用一个源（用于诊断单源故障）。
There's a "single-source debug mode" forcing the fusion to use only one source.

== 与雷达 Lidar 插件的区别 / vs lidar plugins ==
雷达数据 ''不走''此 API：
* 雷达插件 `output()` 把帧推到 ''DObject''；
* Detour 端 `Lidar2D.ReadLidar()` 订阅该 DObject，把 SLAM 观测加到内部位姿图。

只有 ''非传感器''的位姿来源走 `PostExternalFeed`。

Lidar data does NOT go through this API. Lidar plugins `output()` to DObject; Detour subscribes via `Lidar2D.ReadLidar()`. Only ''non-sensor'' pose sources go through `PostExternalFeed`.

== 相关页面 / See also ==
* [[Special:MyLanguage/多定位源的自动综合|多定位源的自动综合]]
* [[Special:MyLanguage/Detour软件架构|Detour软件架构]]
* [[Special:MyLanguage/Detour激光SLAM算法详解|Detour激光SLAM算法详解]]
* [[Special:MyLanguage/输入GPS外部定位|输入GPS外部定位]]
* [[Special:MyLanguage/使用手册 - 同时使用激光、地纹、二维码、轮编里程计和IMU进行鲁棒定位|同时使用激光、地纹、二维码、轮编里程计和IMU进行鲁棒定位]]

[[Category:二次开发相关说明]]
[[Category:定位导航相关手册]]

TightCoupler外部反馈API - 版本历史

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