# fast_lio2

**Repository Path**: bowintech/fast_lio2

## Basic Information

- **Project Name**: fast_lio2
- **Description**: good job this slam is awesome
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: GPL-3.0
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-01-26
- **Last Updated**: 2026-03-23

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Bowin Fast-LIO2: 集成激光惯性里程计与回环闭合和路径规划

[![License](https://img.shields.io/badge/License-MIT-blue.svg)](LICENSE)
[![ROS Version](https://img.shields.io/badge/ROS-Noetic-green.svg)](http://wiki.ros.org/noetic)

## 概述

Bowin Fast-LIO2 是一个先进的自主导航框架，集成了 Fast-LIO2 用于激光惯性里程计、SC-A-LOAM 用于回环闭合和位姿图优化，以及 Ego-Planner 用于轨迹规划和控制。该项目由 Bowin Technology 开发和优化，为机器人应用提供稳健、实时的 SLAM 和规划能力。

该系统利用高性能算法在动态环境中实现精确的定位、建图和路径规划，适用于无人机、自主车辆和移动机器人。

![系统架构](./result.png)

## 主要特性

- **高性能里程计**：利用 Fast-LIO2 实现精确的激光惯性里程计，低计算开销。
- **回环闭合和优化**：集成 SC-A-LOAM 用于稳健的回环检测和位姿图优化，以最小化漂移。
- **高级路径规划**：采用 Ego-Planner 在复杂环境中生成安全高效的轨迹。
- **多传感器支持**：兼容 Livox 激光雷达传感器（如 Mid360）和集成 IMU。
- **Hesai 激光雷达支持**：✨ **新增**！完整支持 Hesai QT/XT/HS 系列（通过官方 ROS 驱动）
- **ROS 集成**：与 ROS1 Noetic 完全集成，便于部署和定制。
- **实时性能**：针对嵌入式和桌面平台优化，实现实时操作。

## 系统要求

### 硬件
- **激光雷达**：
  - Livox Mid360（或兼容的 Livox 传感器）
  - Hesai QT 系列/XT 系列/HS 系列激光雷达（支持 SDK 2.0）
- **IMU**：Mid360 中的集成 IMU、Hesai 雷达内置 IMU 或外部 IMU
- **计算平台**：Ubuntu 20.04 与 ROS Noetic，最低 8GB RAM，多核 CPU

### 软件
- **操作系统**：Ubuntu 20.04 LTS
- **ROS 版本**：ROS1 Noetic Ninjemys
- **依赖项**：
  - Ceres Solver 2.1.0
  - Eigen 3.3.7
  - GTSAM（最新稳定版）
  - Livox SDK2
  - Hesai LiDAR SDK 2.0（可选，用于 Hesai 雷达支持）
  - PCL、OpenCV 和标准 ROS 包

## 安装

### 先决条件

确保您的系统已安装必要的构建工具和 ROS：

```bash
sudo apt update
sudo apt install -y build-essential cmake git python3-catkin-tools
```

### 依赖项安装

1. **Ceres Solver**：
   ```bash
   sudo apt-get install -y liblapack-dev libsuitesparse-dev libcxsparse3 libgflags-dev libgoogle-glog-dev libgtest-dev
   wget -O ceres-solver.zip https://github.com/ceres-solver/ceres-solver/archive/refs/tags/2.1.0.zip
   unzip -q ceres-solver.zip -d /tmp
   cd /tmp/ceres-solver-2.1.0
   mkdir build && cd build
   cmake -DBUILD_SHARED_LIBS=TRUE ..
   make -j$(nproc)
   sudo make install
   ```

2. **Eigen**：
   ```bash
   wget -O eigen3.zip https://gitlab.com/libeigen/eigen/-/archive/3.3.7/eigen-3.3.7.zip
   unzip -q eigen3.zip -d /tmp
   cd /tmp/eigen-3.3.7
   mkdir build && cd build
   cmake -DBUILD_SHARED_LIBS=TRUE ..
   sudo make install
   sudo ln -s /usr/include/eigen3/Eigen /usr/include/Eigen
   ```

3. **GTSAM**：
   ```bash
   cd ~
   git clone https://github.com/borglab/gtsam.git
   cd gtsam
   mkdir build && cd build
   cmake -DGTSAM_USE_SYSTEM_EIGEN=ON ..
   make -j$(nproc)
   sudo make install
   ```

4. **Livox SDK2**：
   ```bash
   git clone https://github.com/Livox-SDK/Livox-SDK2.git
   cd Livox-SDK2
   mkdir build && cd build
   cmake ..
   make -j$(nproc)
   sudo make install
   ```

5. **Hesai LiDAR ROS 驱动 2.0**（推荐，用于 Hesai 激光雷达）：
   ```bash
   git clone https://github.com/HesaiTechnology/HesaiLidar_ROS_2.0.git
   cd HesaiLidar_ROS_2.0
   mkdir build && cd build
   cmake ..
   make -j$(nproc)
   sudo make install
   ```
   
   或将驱动包直接添加到 catkin 工作空间：
   ```bash
   cp -r HesaiLidar_ROS_2.0 ~/catkin_ws/src/
   cd ~/catkin_ws
   catkin_make
   ```

### 项目设置

```bash
# 克隆仓库
git clone https://github.com/BowinTech/Fast-LIO2.git  # 使用实际的 Bowin 仓库 URL 更新
cd Fast-LIO2

# 构建项目
catkin_make
```

## 使用

### 硬件设置

#### Livox Mid360 激光雷达

1. 打开 Mid360 激光雷达电源。
2. 将激光雷达的以太网端口连接到您的计算机。
3. 根据 [Livox ROS 驱动程序文档](https://github.com/Livox-SDK/livox_ros_driver2#4-lidar-config) 在 Livox ROS 驱动程序中配置 IP 地址。
4. 确保激光雷达正常运行并流式传输数据。

#### Hesai 激光雷达

1. 打开 Hesai 激光雷达电源。
2. 将激光雷达的以太网端口连接到您的计算机。
3. 确保计算机与雷达在同一网段（默认 IP：192.168.1.201）。
4. 修改 `HesaiLidar_ROS_2.0/config/config.yaml` 中的配置：
   ```yaml
   lidar_udp_type:
       device_ip_address: 192.168.1.201    # 雷达 IP
       host_ip_address: 192.168.1.100       # 您计算机的 IP
       udp_port: 2368                       # 点云数据端口
   ```
5. 确保网络连接正常且能接收数据。

### 运行系统

1. **启动 Fast-LIO2 里程计**：
   ```bash
   bash ./run_fast_lio.sh
   ```

2. **启动 Ego-Planner 进行路径规划**：
   ```bash
   bash ./run_ego_planner.sh
   ```

   注意：预配置的航点可以在 [param.xml](src/ego-planner-swarm-v1/src/planner/plan_manage/launch/param.xml) 中修改。

### 可视化

使用 RViz 进行实时可视化：
```bash
roslaunch <package_name> rviz.launch  # 根据具体的启动文件调整
```

## 配置

### 参数调优

- **里程计参数**：在 `FAST_LIO_SLAM/FAST-LIO/config/` 中为不同激光雷达模型调整。
- **规划器参数**：在 `ego-planner-swarm-v1/src/planner/plan_manage/launch/param.xml` 中修改航点和约束。
- **回环闭合**：为特定环境优化调整 SC-A-LOAM 参数。

### 支持的激光雷达配置

#### Livox 激光雷达
- **Mid360**：默认配置可用，配置文件 `config/mid360.yaml`
- **其他 Livox 传感器**：在 `FAST_LIO_SLAM/FAST-LIO/config/` 中调整配置文件

#### Hesai 激光雷达

Hesai 激光雷达支持通过以下参数配置：

```yaml
# Hesai 激光雷达配置示例
common:
    lid_topic: "/hesai/scan"          # Hesai 点云话题
    imu_topic: "/hesai/imu"           # Hesai IMU 话题
    time_sync_en: false
    time_offset_lidar_to_imu: 0.0

preprocess:
    lidar_type: 4                      # 4 for Hesai LiDAR
    scan_line: 40                      # 根据具体型号调整（HS：128/64/32，QT：32/40）
    blind: 0.5                         # 最小盲区

mapping:
    acc_cov: 0.1
    gyr_cov: 0.1
    b_acc_cov: 0.0001
    b_gyr_cov: 0.0001
    fov_degree: 360
    det_range: 200.0                   # 根据雷达型号调整检测范围
    extrinsic_est_en: true             # 建议开启外参在线估计
    extrinsic_T: [0, 0, 0]             # 根据实际安装位置调整
    extrinsic_R: [1, 0, 0,
                   0, 1, 0,
                   0, 0, 1]
```

**常见 Hesai 型号扫线数参考**：
- HS QT：32 / 40 线
- HS XT：32 / 40 线  
- HS 系列：128 / 64 / 32 线

#### 激光雷达选择指南

在 `run_fast_lio.sh` 或相应的启动文件中选择激光雷达类型：

```bash
# 使用 Livox Mid360
roslaunch fast_lio mapping_mid360.launch

# 使用 Hesai 激光雷达（需创建对应的 launch 文件）
roslaunch fast_lio mapping_hesai.launch
```

---

## 快速参考

### 支持的激光雷达

使用通用启动脚本 `run_fast_lio_multi.sh`：

```bash
# Livox Mid360（默认）
bash ./run_fast_lio_multi.sh mid360

# Hesai XT 系列
bash ./run_fast_lio_multi.sh hesai_xt

# Hesai HS 系列（128 线）
bash ./run_fast_lio_multi.sh hesai_hs

# Velodyne
bash ./run_fast_lio_multi.sh velodyne

# Ouster
bash ./run_fast_lio_multi.sh ouster
```

### 配置文件位置

所有激光雷达配置文件位于 `src/FAST_LIO_SLAM/FAST-LIO/config/` 目录下：

| 文件 | 对应雷达 |
|------|---------|
| `mid360.yaml` | Livox Mid360 |
| `hesai_xt.yaml` | Hesai XT 系列 |
| `hesai_hs.yaml` | Hesai HS 系列 |
| `velodyne.yaml` | Velodyne |
| `ouster64.yaml` | Ouster 64 线 |

### 常见问题

#### Q: 如何切换激光雷达？
A: 
1. 修改 `run_fast_lio.sh` 中的启动参数
2. 或使用 `bash ./run_fast_lio_multi.sh <lidar_type>`

#### Q: Hesai 与 Mid360 有什么区别？
A: 详见 [激光雷达配置对比和选择指南](docs/LIDAR_CONFIGURATION_GUIDE.md)

#### Q: 无法连接 Hesai 雷达？
A: 请参考 [Hesai ROS 2.0 驱动集成指南 - 故障排除](docs/HESAI_ROS2_INTEGRATION.md#故障排除)

#### Q: 如何完整配置 Hesai 系统？
A: 参考 [Bowin Fast-LIO2 + Hesai ROS 2.0 完整集成指南](HESAI_INTEGRATION_COMPLETE.md)（推荐新手使用）

## 故障排除

### 常见问题

1. **构建失败**：
   - 确保所有依赖项正确安装。
   - 检查 CMake 版本兼容性。

2. **激光雷达连接问题**：
   - 验证 Livox 驱动程序中的 IP 配置。
   - 检查网络连接和防火墙设置。

3. **性能问题**：
   - 监控 CPU/GPU 使用情况；考虑硬件升级。
   - 根据您的特定环境调整算法参数。

4. **ROS 错误**：
   - 确保 ROS 环境已源化：`source /opt/ros/noetic/setup.bash`。
   - 检查主题名称和消息类型。

### 日志和调试

- 在启动文件中启用详细日志记录。
- 使用 `rostopic echo` 检查数据流。
- 参考各个子模块的 README 以获取详细的故障排除信息。

## 文档

项目包含详细的文档以支持不同的配置和使用场景：

| 文档 | 描述 |
|------|------|
| [编译和配置指南](docs/BUILD_AND_CONFIGURATION.md) | 编译选项、激光雷达特定配置、Docker 支持 |
| [Hesai ROS 2.0 驱动集成](docs/HESAI_ROS2_INTEGRATION.md) | **推荐**：Hesai ROS 官方驱动配置、网络设置、故障排除 |
| [激光雷达配置对比](docs/LIDAR_CONFIGURATION_GUIDE.md) | 不同激光雷达的性能对比、选择指南、升级路径 |

## 贡献

我们欢迎贡献！请遵循以下指南：

1. Fork 该仓库。
2. 创建功能分支：`git checkout -b feature/your-feature`。
3. 提交更改：`git commit -m 'Add your feature'`。
4. 推送到分支：`git push origin feature/your-feature`。
5. 提交拉取请求。

请确保代码遵循 ROS 编码标准，并包含适当的测试。

## 许可证

该项目根据 MIT 许可证授权 - 请参阅 [LICENSE](LICENSE) 文件以获取详细信息。

## 致谢

该项目基于以下开源作品构建：

- [FAST_LIO_SLAM](https://github.com/GDUT-Kyle/FAST_LIO_SLAM.git)
- [livox2pointcloud](https://github.com/juliangaal/livox2pointcloud.git)
- [ego-planner-swarm](https://github.com/ZJU-FAST-Lab/ego-planner-swarm.git)

由 Bowin Technology 开发和增强。

## 联系方式

如有问题或需要支持，请在 GitHub 上打开问题或联系 Bowin Technology 支持。

## 最新更新

### 🎉 Hesai 激光雷达完整支持（2026 年 1 月）

项目现已支持 Hesai QT/XT/HS 系列激光雷达，基于官方 HesaiLidar_ROS_2.0 驱动程序。

**快速开始**：
```bash
bash ./run_fast_lio_multi.sh hesai_xt
```

**详情参考**：
- [Hesai 升级总结](HESAI_UPGRADE_SUMMARY.md) - 完整改进清单
- [完整集成指南](HESAI_INTEGRATION_COMPLETE.md) - 逐步配置教程（推荐新手）
- [ROS 驱动集成](docs/HESAI_ROS2_INTEGRATION.md) - 深度技术文档

所有原有功能（Mid360、Velodyne、Ouster）保持完全兼容。