激光雷达惯性测距仪 (LIO)

  • 0.218 m 位置 2D 60秒全球导航卫星系统中断
  • 0.05° 标题 (60秒全球导航卫星系统中断)
  • 0.02° 俯仰/滚转(60秒 GNSS 信号中断)
OXTS INS device for mobile mapping

OXTS 惯性导航系统 激光雷达惯性里程计

OXTS 惯性导航系统在全球范围内被用于需要精确可靠的定位和地面真实数据的所有场合。.

任何使用全球导航卫星系统计算位置的导航引擎都容易受到位置漂移的影响,设备没有全球导航卫星系统信号的时间越长,漂移就越严重。

OXTS LIO, 当与 OXTS 惯性导航系统和 LiDAR 传感器结合使用时,通过来自 LiDAR 的速度更新来约束位置漂移。.

OXTS xNAV650 inertial navigation system and Ouster LiDAR

位置漂移

在开阔天空条件下,位置漂移不构成挑战,但在 GNSS 可见性不佳的区域,例如城市峡谷,则需要确保位置漂移尽可能小,以保护数据集的完整性。为了最大限度地减少位置漂移的影响,需要其他辅助源,例如激光雷达。.

OXTS LIO 是一项可选功能,它利用来自激光雷达传感器的速度数据来改进车辆位置测量。数据被输入该设备的导航引擎,以补偿缺失或错误的 GNSS 数据。.

Position drift with and without LiDAR inertial odometry

OXTS 激光雷达惯性测距技术文件

下载 OXTS LIO 技术文件,进一步了解这项新功能如何与 OXTS INS 设备配合使用。

LIO是如何工作的?

激光雷达惯性测距(LIO)使用激光雷达作为 INS 的辅助源。将激光雷达数据与来自 OXTS INS 的导航数据一起使用,可减轻次优 GNSS 条件下位置漂移的影响。

该功能结合了来自任何激光雷达传感器的数据,这些数据可在 OXTS Georeferencer在 OXTS INS 的导航输出下,使用 OXTS 通用辅助数据 (GAD) 引擎进行后期处理。

其结果是,在没有理想数量的全球导航卫星系统卫星来实现 RTK 精度的情况下,定位精度也得到了提高。

OXTS urban point cloud

我可以在哪里使用 LIO?

在卫星能见度良好的地区,LIO 的优势最小。由于可以看到最佳数量的卫星,因此不需要使用额外的辅助源来实现 RTK 精度。

客户将最显著地感受到性能提升的环境是那些 GNSS 信号难以稳定获得,甚至完全无法获得的环境。.

因此,拥有许多建筑物和平坦平面或隧道的城市区域是 LIO 获得最大性能提升的理想环境。.

OXTS tunnel point cloud

兼容性

兼容 激光雷达 传感器包括来自许多360°视场设备:

  • Hesai
  • Velodyne LiDAR
  • Ouster
  • RoboSense

规格

测距精度 0.03 - 0.05 米/秒 测量速率 5-20 赫兹

这里的规格值是使用 Hesai XT32 激光雷达设备和 OXTS INS 统计获得的。

数据是使用 RTK 整数参考数据集在牛津市收集的。选择牛津是因为它与其他城市地区非常相似。请注意,根据您的激光雷达设置和环境,这些值可能会有所不同。

测量全球导航卫星系统中断均方根误差
位置 2D60 s0.218 m
标题60 s0.050°
滚动/俯仰60 s0.020°
Velocity 3D60 s0.037 米/秒
海拔高度60 s0.128 m

激光雷达惯性测距仪 特征

  • 支持 Windows 操作系统。
  • 启用 INS 上的功能代码。
  • 在后期处理中运行的软件。
  • 可通过命令行或图形用户界面运行。
  • 处理完成后会自动生成质量报告,提供调试输出和性能指标。
OXTS xNAV650 inertial navigation system and Hesai LiDAR

测试数据

01

点云 - 多层停车场

OXTS Car Park Point Cloud

英国比斯特 - 点云 - 多层停车场

  1. 全球导航卫星系统/INS - RT3000 v4
  2. 激光雷达 - Hesai XT32
  3. 软件 NAVsuite, OXTS LIO

环境 在这个例子中,OXTS LIO 在一个多层停车场内进行了测试。进入停车场后,RT3000 v4 GNSS/INS 自然无法访问任何 GNSS 更新。为了克服这一问题,使用了来自 Hesai XT32 LiDAR 传感器的速度更新来辅助导航引擎。

对比上面的点云截图前后可以看出,结果是数据更加准确。

02

KML 路径 - 城市峡谷

London Sky Garden - LIO After

英国伦敦 - KML 路径 - 城市峡谷

  1. 全球导航卫星系统/INS - RT3000 v4
  2. 激光雷达 - Hesai XT32
  3. 软件 NAVsuite, OXTS LIO

环境 在这个例子中,OXTS LIO 在 GNSS/INS 最难运行的区域之一,即英国伦敦的 "空中花园区 "城市峡谷进行了测试。在数据收集过程中,经常出现 GNSS 信号中断和严重的多路径干扰。在这种情况下,OXTS LIO 被用来改善位置漂移,使数据在每一圈数据采集过程中都具有准确性和可重复性。

03

点云 - 隧道

OXTS tunnel point cloud

美国旧金山 - Pointcloud - 隧道

  1. 全球导航卫星系统/INS - RT3000 v4
  2. 激光雷达 - Hesai XT32
  3. 软件 NAVsuite, OXTS LIO

环境 即使是很短的隧道也会对 GNSS/INS 构成重大考验。GNSS/INS 没有 GNSS 信号更新的时间越长,位置漂移就越明显。在此示例中,OXTS LIO 被用来使导航解决方案在穿越隧道的整个过程中保持正确的位置。这不仅改进了导航数据,而且还提供了更清晰的点云,从下面示例中的支柱可以看出这一点。

04

KML 路径 - 多层停车场

Multi-storey car park KML trail

美国旧金山 - KML 路径 - 多层停车场

  1. 全球导航卫星系统/INS - RT3000 v4
  2. 激光雷达 - Hesai XT32
  3. 软件 NAVsuite, OXTS LIO

环境 如前所述,由于 GNSS 信号更新在多层停车场内受到阻挡,GNSS/INS 设备必须使用额外的辅助源才能准确导航。本例中使用了 OXTS LIO 来改进导航输出。这使得数据集更加一致。

05

点云 - 城市峡谷

Urban point cloud

美国旧金山 - Pointcloud - 城市峡谷

  1. 全球导航卫星系统/INS - RT3000 v4
  2. 激光雷达 - Hesai XT32
  3. 软件 NAVsuite, OXTS LIO

环境 美国旧金山的 Mission 街城市峡谷是一条被玻璃面高层建筑包围的街道。GNSS 信号持续中断,存在多路径误差的危险。在测试过程中,RT3000 v4 本身的精度非常高,但与 OXTS LIO 配合使用时,几乎可以说是天衣无缝。OXTS LIO 使 INS 在城市中保持稳定一致的路径,从而能够过滤掉所有多路径信号。

兼容的 INS 设备

选择您的 硬件

要受益于 LIO,您将需要 OXTS INS、OXTS Georeferencer 和 LIO 功能。.

内径校准工具是可选的。不过,建议您对有效载荷进行内径校准,以保持精度。

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