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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(diǎn)，及數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn) LiDAR SLAM+IMU+RTK

的深度融合解算，實(shí)現(xiàn)室外內(nèi)真值一體化驗(yàn)證，在輸出高精度 3D 點(diǎn)云建圖的同

時保障了場景空間任意點(diǎn)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(qiáng)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(jì)，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(yùn)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(yùn)動，如機(jī)器人突然的轉(zhuǎn)向、停止等非漸變式運(yùn)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(diǎn)云數(shù)

據(jù)中的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配和跟蹤，反向計(jì)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(diǎn)云特征點(diǎn)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?yàn)閭鞲衅鞅旧淼陌自肼暎敵隽?/p>

偏值，在絕對靜止時定位結(jié)果也會存在跳變，而 SLAM 彌補(bǔ)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(yùn)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(diǎn)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(diǎn)云以及

MESH 模型，基于點(diǎn)云和模型可以用于點(diǎn)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(jì)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(shí)時查看掃描情況，以確保采集到的

3D 點(diǎn)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(shí)時能獲取 POS 真值軌跡。30 分鐘內(nèi)便可得到高精度的 3D 點(diǎn)云建

圖以及后處理的高精度 POS 真值軌跡。