Mag4D-SLAM數據集：用於定位與建圖的重複遍歷多模態4D地磁數據集
本文介紹了Mag4D-SLAM，首個大規模户外地磁SLAM數據集。該數據集包含14個序列，總長超過18公里，同步採集了LiDAR、相機、IMU、三軸磁力計和GNSS數據，並提供了SE(3)位姿真值。數據在校園結構化軌跡上採集，涵蓋白天/夜晚和正向/反向重複遍歷。通過實驗分析了磁場重複性、無漂移全局航向估計和跨會話地點識別。該數據集旨在支持航向漂移抑制、磁環閉合和長期定位等研究。
地磁感知提供了一種無需基礎設施的絕對方向參考，對GNSS信號中斷和視覺退化具有魯棒性，因此在地同時定位與建圖（SLAM）中具有巨大潛力。然而，此前缺乏大規模户外機器人數據集來支持其系統性研究。現有的地磁數據集侷限於小規模室內環境，缺少同步多模態感知、重複遍歷結構以及高精度六自由度真值，難以滿足地磁SLAM研究的需要。針對這一空白，研究團隊提出了Mag4D-SLAM數據集，這是首個大規模户外地磁SLAM數據集。該數據集包含14個序列，總長超過18公里，同步採集了LiDAR、相機、IMU、三軸磁力計和GNSS測量數據，並提供了SE(3)位姿真值。數據採集在結構化校園軌跡上，涵蓋白天和夜晚條件，並沿正向和反向方向重複遍歷。通過重複遍歷實驗，研究人員分析了磁場的三個核心性質：不同記錄會話（白天和夜晚）間的磁場重複性、無漂移的全局航向估計，以及用於跨會話地點識別的位置判別性磁特徵。實驗結果表明，地磁信號在不同時間和條件下具有良好的重複性，能夠提供穩定的航向信息，並支持地點識別。Mag4D-SLAM數據集旨在支持航向漂移抑制、磁環閉合和長期定位等研究。它有望開闢新的研究方向，探索地磁感知如何補充視覺和LiDAR模態，或在光照變化、結構重複和GNSS拒止的長期運行中提供備用線索。該論文已被IROS 2026接收，由Bibhutibhusan Nayak和Hyoseok Ju共同第一作者完成。