激光雷达助推器如何支持不依赖全球导航卫星系统的导航

在全球导航卫星系统（GNSS）信号微弱或不存在的地区获取准确的定位数据是众多工程师和导航专业人员面临的挑战。在 OXTS，我们最近推出了 寻路器的全新产品，旨在帮助解决这一问题。

WayFinder 是一款开箱即用的 GNSS 导航一体化解决方案，除了性能卓越的 MEMS GNSS/INS 外，还集成了激光雷达和摄像头。 

在本博客中，我们将详细介绍为 Wayfinder 提供动力的独特软件：LiDAR Boost。首先，让我们回顾一下目前人们是如何尝试解决全球导航卫星系统（GNSS）无法实现的导航难题的。 

在全球导航卫星系统（GNSS）信号不可靠或不可用的区域进行导航并不是一项新挑战：多年来，各组织一直在努力解决这一问题，我们也是如此。在此期间，已经开发出多种在室内或地下环境中导航的解决方案，包括使用超宽带（UWB）、同步定位和绘图（SLAM）以及依靠地面磁条的解决方案。 

这些解决方案都有各自的用途，在许多方面都很有效，但同时也面临着挑战： 

有些解决方案依赖于安装在环境中的基础设施。这就将车辆的运行限制在安装基础设施的区域内，这可能不适合测试不在固定空间内进行的情况。 

许多此类解决方案在室外环境中的性能往往不如室内（磁条除外）。使用这些解决方案仍然会面临以下挑战 之间 可以使用 GNSS 数据导航的环境，以及没有 GNSS 信号的环境。 

在 OXTS，我们正在倡导将更多传感器数据实时融合到 GNSS/INS 中，以解决这一难题。通过将激光雷达等传感器的数据输入我们 GNSS/INS 中的 OXTS 导航引擎（可与我们的惯性导航数据相结合），我们可以提供 无需安装基础设施，即可在仓库等环境中获得准确的导航数据。 

最重要的是，由于融合是在 GNSS/INS 中进行的，而不是在不同的硬件中，因此可以在信号足够强的区域无缝切换到 GNSS 辅助导航。结果如何？一个灵活的导航系统，可以应对任何环境，并在不同环境之间轻松移动。 

一段时间以来，OXTS 客户已经能够在其 GNSS/INS 中构建这些功能，前提是他们能够创建自己的算法来处理来自传感器的数据。这就是 LiDAR Boost 的用武之地。 

LiDAR Boost 是一套先进的算法，可使用来自任何 32 激光 360° LiDAR 的数据实时补偿丢失或错误的 GNSS 更新。它能在城市峡谷、地下环境或隧道等具有挑战性的 GNSS 条件下实现高精度定位。 

在 WayFinder 中，LiDAR Boost 从集成的 Hesai LiDAR 扫描仪中获取数据，并自动将其传递给集成的 OXTS GNSS/INS。您只需将 WayFinder 安装到车辆上，对其进行配置、初始化，就可以开始导航了。不需要进行集成工作，不需要进行测试，也不需要在看似应该正常工作但由于某种原因而无法正常工作时挠头。只需在任何环境下进行实时定位。

如果没有全球导航卫星系统（GNSS）信号，任何惯性导航系统的位置数据都会随着惯性测量单元（IMU）误差的累积而开始漂移。LiDAR Boost 可限制这种漂移，以保护 GNSS/INS 生成的数据的准确性。

LiDAR Boost 主要通过两种方式从激光雷达扫描仪获取数据，并将其转化为 OXTS GNSS/INS 可以使用的数据： 

+ 利用实时激光雷达惯性测距仪 (LIO) 在全球导航卫星系统不稳定或不准确时保护精度 

LIO 是一种现有的 OXTS 技术，可对激光雷达扫描仪的数据进行分析，以检测平面和物体，并跟踪它们在激光雷达捕获的 "帧 "之间的移动情况。这些数据用于计算 OXTS GNSS/INS 可以使用的相对速度更新。 您可以在本博客中了解更多信息. 

LiDAR Boost 可利用这一功能并实时执行。它非常适合全球导航卫星系统信号不稳定的地区、隧道等临时中断的地区，或防止在城市中导航时常见的多径误差。

+ 实现 准确 和 c完全可重复的性能 L有 Map M蝕刻 (LMM) 

如果您已经创建了一个空间的点云，LMM 可以将激光雷达扫描仪收集的数据与该点云进行比较，从而生成该空间内的位置更新。由于这些位置更新基于点云数据，因此结果完全可重复，绝对不会出现漂移或变化。 

因此，LMM 非常适合地面实况调查和自主导航等活动，在这些活动中，保证结果的可重复性至关重要。

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