VINS（三）IMU预积分

IMU的数据频率一般远高于视觉，在视觉两帧k，k+1之间通常会有>10组IMU数据。IMU的数据通过积分，可以获取当前位姿（p位置，q四元数表达的姿态）、瞬时速度等参数。

在VIO中，如果参考世界坐标系对IMU进行积分，积分项中包含相对于世界坐标系的瞬时旋转矩阵，这样有几个问题：

1. 相对世界坐标系的旋转矩阵有drift，如果一直以其为基准进行积分，必然造成积分误差累积；

2. 在进行优化位姿调整时（通常是调整视觉KeyFrame的pose），相对于世界坐标系的pose会变化，因而优化后的瞬时旋转矩阵和积分时不同，那么积分自然也就存在问题；

3. 一般这个旋转矩阵不知道。。。

因此，一般的预积分的参考坐标系为k帧的IMU参考系，这样可以解决以上问题：

1. 相对k帧的IMU进行积分，不会有累积误差；

2. 即使后面调整了位姿，相对位置不变，因此预积分不存在问题；

3. 这个旋转矩阵为单位矩阵E，后面每出现一个IMU数据，都可以用任何一种数值积分的方法计算；同时可以将重力加速度提取到积分号外面不参加积分，相当于在重力参考系中积分，计算量也会减少。