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低速无人智能装备导航解决方案
低速无人智能装备导航解决方案

北微传感通过“惯性导航 + 地图约束 + 多源修正”的技术路线,使无人装备即使在无 RTK 或RTK 信号不稳定的情况下,也能够沿预先采集的地图路径持续运行,并通过地图修正抑制误差累积。

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客户价值
行业解决方案

低速无人智能装备导航解决方案

面向无人清扫车、巡检机器人、机器狗、无人巡逻平台等低速智能装备,北微传感提供以惯性导航及 GIS / 地图修正技术为核心的组合导航解决方案,帮助设备在RTK 不稳定、卫星信号遮挡、地下空间等复杂环境中实现连续、可靠、可重复的自主运行。

惯性导航         
         GIS / 地图修正          无 RTK 连续运行          低速无人装备
Project Background

复杂环境下,低速无人装备需要更可靠的定位能力

随着无人清扫、园区巡逻、地下管廊巡检、工业厂区运维等应用快速发展,低速无人智能装备对连续定位、路径重复性、作业稳定性提出了更高要求。

在实际应用中,传统 RTK / GNSS 定位容易受到高楼遮挡、钢结构厂房、地下空间、树木覆盖、电磁干扰等因素影响。一旦 RTK 固定解丢失,设备可能出现定位漂移、路径偏离、漏扫漏检、任务中断等问题。

北微传感通过“惯性导航 + 地图约束 + 多源修正”的技术路线,使无人装备即使在无 RTK 或RTK 信号不稳定的情况下,也能够沿预先采集的地图路径持续运行,并通过地图修正抑制误差累积。

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北微传感解决传统定位痛点
Customer Pain Points

低速无人装备面临的核心定位难题

在园区、厂房、地下空间等真实作业场景中,客户不仅需要“能定位”,更需要在复杂环境下“持续稳定定位”。

01

RTK 信号不稳定

地下停车场、工业厂房、建筑物密集区域、管廊等环境无法长期提供稳定的 RTK 固定解,            导致车辆运行过程中定位中断或跳变。

02

长距离运行误差累积

单纯依靠惯性导航时,误差会随着时间和距离逐渐累积。如果缺少外部约束,路径偏差会不断扩大。

03

环境适应性不足

视觉或激光方案容易受到雨雪、粉尘、强光、黑暗、重复纹理场景等因素影响,需要更稳健的导航冗余。

Solution Overview

惯性导航+ GIS / 地图修正组合方案

北微传感低速无人装备导航方案以惯性导航为核心定位单元,结合GIS 数据及地图修正算法,在 GNSS 信号受限或 RTK 不可用的情况下,为设备提供连续、有边界、可恢复的导航能力。

  • 无 RTK 连续运行:在卫星信号遮挡或 RTK 丢失时,仍可保持导航能力。

  • 地图约束修正:利用预采集地图对实时轨迹进行约束,抑制惯导误差持续发散。

  • 全天候适应:不强依赖光照和天气条件,适合室内、地下、半封闭及复杂户外场景。

  • 平台适配灵活:可用于无人清扫车、巡检机器人、机器狗、无人巡逻车等低速平台。

  • 路径重复性好:适合重复清扫、巡检、巡逻等固定路线作业任务。

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图 2:惯性导航 与 GIS / 地图修正技术协同工作,实现复杂场景下的连续定位与路径约束。
Product Advantages

从行业痛点出发,构建可靠导航底座

北微传感聚焦高可靠组合导航与惯性导航技术,为低速无人智能装备提供从定位、修正到场景落地的完整支撑。

核心能力解决的客户痛点带来的应用价值
GI320 惯性导航RTK / GNSS 信号中断或固定解不稳定提供连续运动估计能力,降低定位突然失效带来的作业风险。
地图修正技术低速长距离运行中误差持续累积通过参考地图对实时轨迹进行修正,使定位误差保持在可控范围内。
BMR3000 多源融合单一定位来源在复杂环境下可靠性不足通过多源信息融合提升系统鲁棒性,增强复杂场景适应能力。
全天候运行能力视觉 / 外部感知受光照、雨雪、粉尘影响支持白天、夜晚、室内、地下、半封闭等多种工况稳定运行。
灵活集成部署不同无人平台结构、速度、载荷差异较大可适配无人清扫车、机器狗、巡检机器人、巡逻车等多类低速装备。
Case Study

杭州巡检机器人实车测试案例

北微传感在杭州某厂区开展巡检机器人实车测试。在无 RTK 卫星信号条件下,车辆依靠惯性导航与地图修正技术完成 188 米测试路线,用于验证复杂环境下的轨迹收敛和误差约束能力。

188 m          完整测试路线长度
≤ 0.5 m          总结结果中最大直线段偏差
0.2 m          多数直线段达到该级别
0.1 m          优化后终点偏差约为该水平
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图 3:第一次测试轨迹对比。黄色点为预先采集的地图轨迹,红色点为巡检机器人实际运行轨迹。

测试一:轨迹能够被持续拉回参考地图

测试过程中,车辆在无 RTK 条件下运行,实际轨迹会因惯导误差出现偏离,但通过地图修正后,红色实际轨迹能够周期性回到黄色参考地图附近。

选取部分测试点进行观察,轨迹偏差约为 0.81 m1.19 m1.29 m。误差没有随着行驶距离持续扩大,说明地图修正有效抑制了惯导漂移。

说明:较大误差主要出现在转弯区域,原因是测试车辆在遥控状态下无法连续精确调整转角,因此转弯跟线能力受车辆控制特性影响较大。

测试二:初始漂移后仍可恢复到地图路径

在第二次验证测试中,由于起点拆除天线时 RTK 状态已非固定解,车辆初始位置出现约2.79 m 的漂移。

车辆行驶一段距离后,轨迹逐渐被修正回黄色地图路线附近。测试点偏差约为1.27 m0.9 m,验证了地图修正在初始漂移情况下的恢复能力。

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图 4:第二次测试轨迹。即使起点存在初始漂移,车辆行驶后仍可通过地图修正回到参考路线。
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图 5:两次测试轨迹对比。终点偏差约 0.2 m,体现出良好的路径重复性。

测试结论

误差不持续发散            地图修正使车辆轨迹周期性回到参考地图附近,避免惯性导航误差长期累积。
具备偏差恢复能力            即使起点存在一定漂移,车辆在行驶过程中仍可逐步收敛到预设路线。
具备真实工程落地价值            测试基于实际无人清扫车平台完成,验证了方案在真实装备上的可实施性。
Optimization Result

标定优化后,路线收敛效果进一步提升

在后续优化测试中,通过对标定数据和地图修正参数进行优化,直线段偏差控制在约0.57 m 以内,路线收敛效果更加稳定。

主要偏差仍集中在转弯区域。第一个转弯点因起点拆天线时间较长,引起车体位置和航向漂移,偏差约为 2.56 m;第二个转弯点偏差约为1.37 m

经过全路径标定和参数优化后,最终终点偏差约为0.1 m,说明系统具备良好的优化空间和工程调试价值。

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图 6:优化后测试结果。直线段偏差控制在约 0.57 m 以内,终点偏差约为 0.1 m。
Application Scenarios

适用于多类低速无人智能装备

该方案适合卫星信号不稳定、RTK 不可用、单一定位源可靠性不足的低速无人装备场景,可帮助客户将自主作业范围从开阔室外扩展到室内、地下、半封闭及复杂工业环境。

A

无人清扫车

适用于园区、仓库、地下停车场、厂区道路、校园等场景,提升清扫路线重复性和区域覆盖完整性。

B

地下管廊巡检机器人

面向长距离、狭窄、无卫星信号的地下管廊环境,为机器狗或巡检机器人提供连续定位能力。

C

工业巡逻与安防机器人

适用于工厂、物流园区、电力设施、半封闭园区等重复巡逻任务,保障路线跟踪和任务稳定执行。

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图 7:机器狗地下管廊巡检应用。GI320 + BMR3000 + 地图修正技术可支持无 GNSS 环境下的巡检任务。
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图 8:机器狗背负任务载荷,在地下、室内等复杂环境中执行巡检和数据采集任务。
Deployment Process

从现场采图到稳定运行的完整部署流程

1

现场踏勘与路线采集

采集作业路线、参考点、环境特征和现场工况,为后续地图构建和路径约束提供基础数据。

2

设备集成

将 GI320、BMR3000 及相关导航模块集成到客户无人装备平台,完成通信和结构适配。

3

标定与参数优化

根据车辆运动特性、安装位置、路线形态和现场环境,进行标定、匹配和修正参数调试。

4

实车验证与交付

通过实际运行测试验证路径重复性、偏差控制效果和任务稳定性,完成应用交付。

Conclusion

为低速无人装备提供可靠的导航基础能力

杭州实车测试验证了北微传感 GI320 惯性导航与地图修正技术在卫星信号遮挡和 RTK 不稳定环境中的应用价值。在 188 米测试路线中,系统能够有效抑制惯导误差持续累积,使车辆轨迹被周期性修正回参考地图附近。

对于无人清扫车、巡检机器人、机器狗、无人巡逻车等低速智能装备,该方案能够帮助客户提升复杂场景下的定位连续性、路径重复性和作业稳定性,为设备进入地下停车场、工业厂房、地下管廊、园区道路等场景提供可靠技术支撑。

为您的无人装备构建可靠导航能力

北微传感可根据客户平台类型、作业场景和精度需求,提供 GI320 惯性导航、BMR3000、地图修正及组合导航     定制化解决方案。

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