Cómo LiDAR Boost ayuda a la navegación sin GNSS

Obtener datos de localización precisos en zonas en las que la señal GNSS es débil o inexistente es un reto al que se enfrentan un gran número de ingenieros y profesionales de la navegación. En OXTS, hemos lanzado recientemente WayFinderun nuevo producto diseñado para ayudar a resolver este problema.

WayFinder es una solución todo en uno para la navegación sin GNSS que funciona nada más sacarla de la caja, con LiDAR y cámaras integradas, además de un GNSS/INS MEMS de alto rendimiento. 

En este blog, vamos a entrar en los detalles del software único que impulsa Wayfinder: LiDAR Boost. Empecemos recapitulando cómo se está intentando resolver el problema de la navegación sin GNSS. 

La navegación en zonas donde la señal GNSS no es fiable o no está disponible no es un reto nuevo: las organizaciones llevan años enfrentándose a él, al igual que nosotros. Desde entonces, se han desarrollado diversas soluciones para la navegación en interiores o subterráneos, como la banda ultraancha (UWB), la localización y cartografía simultáneas (SLAM) y las soluciones basadas en bandas magnéticas en el suelo. 

Todas estas soluciones tienen su utilidad y son eficaces en muchos aspectos, pero también plantean problemas: 

Algunas soluciones dependen de que la infraestructura esté instalada en el entorno para funcionar. Esto limita el funcionamiento del vehículo a la zona en la que está instalada la infraestructura, lo que puede no ser adecuado en casos en los que las pruebas no se realizan en un espacio fijo. 

Muchas de estas soluciones no suelen funcionar tan bien en exteriores como en interiores (a excepción de las bandas magnéticas). El uso de estas soluciones sigue planteando el reto de mover entre entornos en los que se puede navegar con datos GNSS y entornos en los que no hay señal GNSS. 

En OXTS, defendemos la fusión en tiempo real de datos de sensores adicionales en un GNSS/INS para resolver el reto. Al introducir datos de sensores como LiDAR en el motor de navegación de OXTS en nuestro GNSS/INS (donde pueden combinarse con nuestros datos de navegación inercial), podemos ofrecer datos precisos de navegación en entornos como almacenes sin necesidad de instalar infraestructura. 

Como la fusión se realiza en el GNSS/INS y no en un hardware diferente, es posible cambiar sin problemas a la navegación asistida por GNSS en las zonas donde la señal es suficientemente fuerte. ¿Cuál es el resultado? Un sistema de navegación flexible capaz de adaptarse a cualquier entorno y de cambiar de un entorno a otro con facilidad. 

Desde hace tiempo, los clientes de OXTS pueden integrar estas funciones en sus GNSS/INS, siempre que sean capaces de crear sus propios algoritmos para procesar los datos de sus sensores. Y ahí es donde entra LiDAR Boost. 

LiDAR Boost es un conjunto de algoritmos avanzados que utilizan datos de cualquier LiDAR de 32 láseres y 360° para compensar actualizaciones GNSS erróneas o ausentes en tiempo real. Permite una localización de alta precisión en condiciones GNSS difíciles, como cañones urbanos, entornos subterráneos o túneles. 

En WayFinder, LiDAR Boost toma los datos de los escáneres LiDAR Hesai integrados y los transmite automáticamente al GNSS/INS OXTS integrado. Sólo tiene que montar WayFinder en su vehículo, configurarlo, inicializarlo y ya está listo para navegar. No hay trabajo de integración que hacer, no hay pruebas, no hay que rascarse la cabeza cuando las cosas parecen que deberían funcionar, pero, por alguna razón, no lo hacen. Sólo localización en tiempo real en cualquier entorno.

Sin señal GNSS, los datos de posición de cualquier sistema de navegación inercial comenzarán a desviarse a medida que se acumulen los errores de la unidad de medición inercial (IMU). El LiDAR Boost limita esa deriva para proteger la precisión de los datos que produce el GNSS/INS.

Hay dos formas principales en las que LiDAR Boost toma los datos de un escáner LiDAR y los convierte en datos que un OXTS GNSS/INS puede utilizar: 

+ Proteja la precisión cuando el GNSS sea irregular o impreciso con la odometría inercial LiDAR (LIO) en tiempo real. 

LIO es una tecnología existente en OXTS que analiza los datos de un escáner LiDAR para detectar planos y objetos y rastrear cómo se mueven entre los "fotogramas" que captura el LiDAR. Esos datos se utilizan para calcular actualizaciones de velocidad relativa que puede utilizar un GNSS/INS OXTS. Puede obtener más información en este blog. 

LiDAR Boost toma esa capacidad y la ejecuta en tiempo real. Es ideal para zonas en las que la señal GNSS es irregular, para cortes temporales como los de los túneles o para protegerse de los errores multitrayectoria habituales en la navegación urbana.

+ Consiga preciso y cRendimiento totalmente repetible con Live Map Matching (LMM) 

Si ha creado una nube de puntos de un espacio, LMM puede comparar los datos recogidos por el escáner LiDAR con esa nube de puntos para producir actualizaciones de posición dentro de ese espacio. Dado que las actualizaciones de posición se basan en los datos de la nube de puntos, los resultados son totalmente repetibles: la deriva o la variación son absolutamente nulas. 

Por tanto, el LMM es perfecto para actividades como la verificación del terreno y la navegación autónoma, en las que es vital poder garantizar resultados repetibles.

LiDAR Boost está incluido en CaminoFinder. Póngase en contacto con su OXTS gestión de cuentasr si eres ya es cliente para hablar de pedidos WayFinder, o rellene el siguiente formulario y un miembro del equipo se pondrá en contacto con usted.