Genaue Lokalisierungsdaten in Gebieten zu erhalten, in denen das GNSS-Signal schwach oder gar nicht vorhanden ist, ist eine Herausforderung, der sich viele Ingenieure und Navigationsexperten stellen müssen. Bei OxTS haben wir gerade WayFinderein brandneues Produkt auf den Markt gebracht, zusammen mit LiDAR boost, einem brandneuen Software-Tool, das zur Lösung dieses Problems beitragen soll.
WayFinder ist eine Komplettlösung für GNSS-freie Navigation, die sofort einsatzbereit ist und neben einem leistungsstarken MEMS-GNSS/INS auch LiDAR und Kameras integriert.
In diesem Blog befassen wir uns mit der einzigartigen Software, die Wayfinder betreibt, im Detail: LiDAR Boost. Beginnen wir mit einer Zusammenfassung, wie die Menschen derzeit versuchen, die Herausforderung der Navigation ohne GNSS zu lösen.
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Die Sensorfusion ist die Zukunft der Navigation in schwierigen Umgebungen.
Die Navigation in Bereichen, in denen GNSS-Signale nicht zuverlässig oder nicht verfügbar sind, ist keine neue Herausforderung: Organisationen beschäftigen sich schon seit einigen Jahren mit diesem Problem, so wie wir auch. In dieser Zeit wurde eine Vielzahl von Lösungen für die Navigation in Innenräumen oder unterirdischen Umgebungen entwickelt, darunter die Verwendung von Ultrabreitband (UWB), gleichzeitige Lokalisierung und Kartierung (SLAM) und Lösungen, die auf Magnetstreifen im Boden beruhen.
Diese Lösungen haben alle ihren Nutzen und sind in vielerlei Hinsicht wirksam, bringen aber auch Herausforderungen mit sich:
- Einige Lösungen setzen eine in der Umgebung installierte Infrastruktur voraus, damit sie funktionieren. Dies schränkt den Betrieb des Fahrzeugs auf den Bereich ein, in dem die Infrastruktur installiert ist, was in Fällen, in denen die Tests nicht an einem festen Ort stattfinden, möglicherweise nicht geeignet ist.
- Viele dieser Lösungen funktionieren in Außenbereichen oft nicht so gut wie in Innenräumen (mit Ausnahme von Magnetstreifen). Die Verwendung dieser Lösungen stellt Sie immer noch vor die Herausforderung, zwischen Umgebungen, in denen Sie mit GNSS-Daten navigieren können, und Umgebungen, in denen es kein GNSS-Signal gibt, zu wechseln.
Bei OxTS setzen wir uns für die Echtzeitfusion zusätzlicher Sensordaten in ein GNSS/INS ein, um diese Herausforderung zu lösen. Durch die Einspeisung von Daten von Sensoren wie LiDAR mit Hilfe unserer LiDAR Boost-Software in die OxTSin unserem GNSS/INS (wo sie mit unseren Trägheitsnavigationsdaten kombiniert werden können) können wir genaue Navigationsdaten in Umgebungen wie Lagerhallen liefern, ohne dass eine Infrastruktur installiert werden muss.
Da die Fusion im GNSS/INS und nicht in einer anderen Hardware stattfindet, ist es möglich, in Gebieten, in denen das Signal stark genug ist, nahtlos zur GNSS-gestützten Navigation zu wechseln. Das Ergebnis? Ein flexibles Navigationssystem, das für jede Umgebung geeignet ist und problemlos zwischen verschiedenen Umgebungen wechseln kann.
Schon seit einiger Zeit können OxTS diese Fähigkeiten in ihre GNSS/INS-Systeme einbauen - vorausgesetzt, sie sind in der Lage, eigene Algorithmen für die Verarbeitung der Daten ihrer Sensoren zu entwickeln. Und genau hier kommt LiDAR Boost ins Spiel.
LiDAR Boost: Erhalten Sie Echtzeit-Lokalisierungsdaten von Ihrem LiDAR
LiDAR Boost ist eine Reihe fortschrittlicher Algorithmen, die Daten von beliebigen 32-Laser-360°-LiDAR-Geräten verwenden, um fehlende oder fehlerhafte GNSS-Updates in Echtzeit zu kompensieren. Dies ermöglicht eine hochpräzise Lokalisierung unter schwierigen GNSS-Bedingungen, z. B. in Straßenschluchten, unterirdischen Umgebungen oder Tunneln.
In WayFinder nimmt LiDAR Boost Daten von den integrierten Hesai LiDAR-Scannern auf und leitet sie automatisch an das integrierte OxTS GNSS/INS weiter. Sie montieren WayFinder einfach an Ihr Fahrzeug, konfigurieren es, initialisieren es und sind bereit zu navigieren. Sie müssen keine Integrationsarbeit leisten, keine Tests durchführen und sich nicht den Kopf zerbrechen, wenn die Dinge scheinbar funktionieren, es aber aus irgendeinem Grund nicht tun. Einfach Echtzeit-Lokalisierung in jeder Umgebung.
Wie funktioniert der LiDAR Boost?
Ohne GNSS-Signal beginnen die Positionsdaten eines Trägheitsnavigationssystems zu driften, da sich die Fehler der Trägheitsmesseinheit (IMU) zu häufen beginnen. LiDAR Boost schränkt diese Drift ein, um die Genauigkeit der vom GNSS/INS erzeugten Daten zu schützen.
LiDAR Boost wandelt die Daten eines LiDAR-Scanners auf zwei Arten in Daten um, die ein OxTS GNSS/INS nutzen kann:
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- Schutz der Genauigkeit bei lückenhaftem oder ungenauem GNSS mit LiDAR Inertial Odometry (LIO) in Echtzeit
LIO ist eine bestehende OxTS , die die Daten eines LiDAR-Scanners analysiert, um Flugzeuge und Objekte zu erkennen und zu verfolgen, wie sie sich zwischen den vom LiDAR erfassten "Frames" bewegen. Diese Daten werden zur Berechnung von Aktualisierungen der relativen Geschwindigkeit verwendet, die ein OxTS GNSS/INS nutzen kann. In diesem Blog können Sie mehr darüber erfahren.
LiDAR Boost nutzt diese Fähigkeit und führt sie in Echtzeit aus. Es ist ideal für Gebiete, in denen das GNSS-Signal lückenhaft ist, für vorübergehende Ausfälle wie Tunnel oder zum Schutz vor Mehrwegfehlern, die bei der Navigation durch Städte häufig auftreten.
- Erzielen Sie mit LiDAR Map Matching (LMM) eine genaue und vollständig wiederholbare Leistung
Wenn Sie eine Punktwolke eines Raums erstellt haben, kann LMM die vom LiDAR-Scanner erfassten Daten mit dieser Punktwolke vergleichen, um Positionsaktualisierungen innerhalb dieses Raums zu erstellen. Da diese Positionsaktualisierungen auf den Daten der Punktwolke beruhen, sind die Ergebnisse vollständig wiederholbar - es gibt absolut keine Drift oder Abweichung.
LMM eignet sich daher perfekt für Aktivitäten wie Ground Truthing und autonome Navigation, bei denen die Gewährleistung wiederholbarer Ergebnisse entscheidend ist.
Wie kann ich LiDAR Boost bekommen?
LiDAR Boost ist enthalten in WayFinder enthalten.. Wenden Sie sich an Ihren OxTS , wenn Sie bereits Kunde sind, um die Bestellung von WayFinder zu besprechen, oder verwenden Sie das untenstehende Formular, um ein Angebot für WayFinder anzufordern.
Wenn Sie mehr über WayFinder erfahren möchten, können Sie auch das Datenblatt und/oder die Produktbroschüre hier herunterladen.
