華測 RV50 多源融合真值系統(tǒng)
華測 RV50 多源融合真值系統(tǒng)
RV50 是 LiDAR SLAM+IMU+RTK 深度融合的全新真值系統(tǒng),RV50 真值
系統(tǒng)以高精度 RTK 定位結(jié)果為原點,及數(shù)據(jù)源,實現(xiàn) LiDAR SLAM+IMU+RTK
的深度融合解算,實現(xiàn)室外內(nèi)真值一體化驗證,在輸出高精度 3D 點云建圖的同
時保障了場景空間任意點位均滿足 5 厘米的測量精度
RV50 在本方案中具備以下優(yōu)勢:
1)多源數(shù)據(jù)融合技術(shù),城市復(fù)雜環(huán)境下精度媲美百萬級衛(wèi)慣真值產(chǎn)品
RV50 擁有 LiDAR SLAM+IMU+RTK 多源數(shù)據(jù)融合技術(shù),相比傳統(tǒng)的衛(wèi)慣
組合,增加 LiDAR SLAM 技術(shù),在城市復(fù)雜環(huán)境下 IMU 和 SLAM 融合推導(dǎo),
提高精度保持能力,且 SLAM 在場景特征豐富的室內(nèi),有更強的相對定位精度
在室外遮擋環(huán)境,SLAM 的相對定位精度的保持能力,能有效輔助 GNSS 定位
系統(tǒng)整周模糊度估計,抑制周跳,緩解多路徑效應(yīng)干擾。
首先,傳統(tǒng)的衛(wèi)慣組合真值設(shè)備是根據(jù)車輛的運動軌跡建立模型,在衛(wèi)星信
號受到遮擋的情況下,根據(jù)慣導(dǎo)模型擬合前進(jìn)軌跡,從而獲取的真值系統(tǒng),因此
傳統(tǒng)的衛(wèi)慣組合遇到非規(guī)則的運動,如機(jī)器人突然的轉(zhuǎn)向、停止等非漸變式運動
時效果不佳,RV50 依靠 LiDAR SLAM+IMU+RTK 融合技術(shù),根據(jù)連續(xù)點云數(shù)
據(jù)中的特征點進(jìn)行匹配和跟蹤,反向計算出機(jī)器人在不同時刻之間的位置關(guān)系,
進(jìn)而確定其準(zhǔn)確位姿,尤其是城市環(huán)境越復(fù)雜的場景下,點云特征點明顯,擁有
SLAM 多源融合技術(shù)的 RV50 位姿更準(zhǔn)確。
其次,傳統(tǒng)的衛(wèi)慣組合定位、發(fā)散、定位失敗,是無法救回。但 RV50 帶有
SLAM 的回環(huán)技術(shù),使用全局優(yōu)化,是可以把極限情況定位不準(zhǔn)或者異常定位結(jié)
果,重新糾正回來。
第三,傳統(tǒng)衛(wèi)慣組合里的 IMU 有個非常重要的指標(biāo),叫零偏穩(wěn)定性,但是
哪怕百萬級別的光纖陀螺,也僅有 0.01°/h,因為傳感器本身的白噪聲,輸出零
偏值,在絕對靜止時定位結(jié)果也會存在跳變,而 SLAM 彌補該系統(tǒng)不足。
結(jié)論:在漸變式的車輛場景下,精度媲美百萬級衛(wèi)慣真值產(chǎn)品;在運動軌跡
多變場景下,RV50 真值設(shè)備遠(yuǎn)勝于百萬級衛(wèi)慣真值產(chǎn)品。
2)室內(nèi)真值系統(tǒng)解決方案,室內(nèi)外一體效率高
目前市面上沒有合適用于室內(nèi)真值的解決方案,如用全站儀,使用復(fù)雜且效
率低下,我們不認(rèn)為是一個好的解決方案。而 RV50 帶有 SLAM 技術(shù),起源于
機(jī)器人的建圖與定位,是最合適的定位技術(shù)路線。RV50 將華測導(dǎo)航 20 年的 RTK高精度定位技術(shù)與 SLAM 技術(shù)融合,做到復(fù)雜多場景下的室內(nèi)外無縫自主切換
3)同步輸出高精度點云+三維模型,用于相機(jī)等傳感器標(biāo)定
RV50 不僅僅是一套只會輸出 POS 的真值系統(tǒng),更是一套能夠獲取絕對精
度 5cm,相對精度 1cm 的高精度地圖采集器,同步輸出 3D 高精度點云以及
MESH 模型,基于點云和模型可以用于點云數(shù)據(jù)對比、相機(jī)標(biāo)定等多場景應(yīng)用
需求
作業(yè)流程
采用 RV50 多源融合真值系統(tǒng)產(chǎn)品方案,5 分鐘外業(yè)+30 分鐘內(nèi)業(yè)便高質(zhì)量
的完成一個樣地的計算工作,整體作業(yè)流程如下:
圖 5 RV50 真值系統(tǒng)作業(yè)流程圖
1、首先對現(xiàn)場進(jìn)行勘察,明確范圍與機(jī)器人可進(jìn)行采集的安全路線。
2、在機(jī)器人上安裝 RV50,1 分鐘內(nèi)完成初始化后,一鍵開啟掃描,等待
衛(wèi)星信號固定后進(jìn)入采集。
3、按照規(guī)劃路線行進(jìn),5 分鐘完成整個測區(qū)的掃描。
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4、掃描過程中通過 RV50 搭配的平板實時查看掃描情況,以確保采集到的
3D 點云數(shù)據(jù)完整性。
5、掃描后,走出測區(qū),等待衛(wèi)星信號固定后,結(jié)束工程,完成保存。
6、數(shù)據(jù)采集完成后,RV50 連接到電腦,通過華測自研數(shù)據(jù)解算軟件進(jìn)行
數(shù)據(jù)拷貝,實時能獲取 POS 真值軌跡。30 分鐘內(nèi)便可得到高精度的 3D 點云建
圖以及后處理的高精度 POS 真值軌跡。