飛馬智理圖是無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件，提供先進(jìn)的基于檢校場(chǎng)模型約束的相機(jī)模型自檢校算法以及畸變?nèi)コぞ?、RTK/PPK融合解算工具等，以滿足無(wú)人機(jī)高質(zhì)量、高精度測(cè)繪要求；同時(shí)提供影像勻光勻色、增強(qiáng)、金字塔創(chuàng)建、格式轉(zhuǎn)換以及結(jié)果精度檢核等預(yù)處理功能。

此次智理圖新增上線的軌跡解算模塊提供高精度組合導(dǎo)航軌跡解算功能，可以使用GNSS 和IMU原始數(shù)據(jù)經(jīng)后處理，同時(shí)輸出傳感器的高精度位置、姿態(tài)與速度信息，提供高精度、高可靠性的組合導(dǎo)航軌跡成果，支持激光雷達(dá)、相機(jī)等傳感器的直接定位定向。

1、模塊介紹

飛馬智理圖該模塊采用了前后雙向處理、平滑處理、融合處理等諸多手段以提升數(shù)據(jù)的精度和平滑度。使用緊耦合（Tightly Coupled）模式利用GNSS的偽距和偽距率，對(duì)姿態(tài)進(jìn)行輸出校正或反饋校正；利用整體數(shù)據(jù)對(duì)每個(gè)時(shí)間點(diǎn)姿態(tài)進(jìn)行多維度、多模式、多次的全局最優(yōu)評(píng)估；通過(guò)不同手段保證軌跡的定位定姿精度，保證數(shù)據(jù)精度平滑可用。

模塊特點(diǎn)：

• 支持多GNSS星座自主選擇
• 支持多種GNSS數(shù)據(jù)解算模式
• 支持機(jī)載、車載、行人背負(fù)等多種模式
• 支持高精度位置、姿態(tài)、速度輸出
• 支持標(biāo)準(zhǔn)SBET格式軌跡輸出
• 支持相機(jī)MARK點(diǎn)外方位元素輸出
• 支持下載千尋虛擬基站數(shù)據(jù)
• 內(nèi)置多種飛馬載荷參數(shù)
• 一鍵式軟件操作

核心算法：

• 動(dòng)態(tài)對(duì)準(zhǔn)
• 多模式濾波
• 多模式平滑
• 多模式融合
• 多傳感器融合
• 數(shù)據(jù)質(zhì)量精度評(píng)定
• IMU核心模型

圖1為智理圖軌跡解算模塊界面，用戶僅需在界面中：選擇流動(dòng)站GNSS數(shù)據(jù)及高精度IMU數(shù)據(jù)、選擇或下載GNSS基站數(shù)據(jù)、選擇載荷對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)值，即可進(jìn)行軌跡解算，解算結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)SBET格式的軌跡文件和MARK點(diǎn)POS文件（傳感器中有集成相機(jī)時(shí)輸出）。

2、精度對(duì)比

選擇一組帶有檢查點(diǎn)的機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)，對(duì)比自研飛馬智理圖軌跡解算模塊的計(jì)算結(jié)果與Inertial Explorer（以下簡(jiǎn)稱IE）軟件的計(jì)算結(jié)果。為方便圖表分析，截取同一時(shí)段內(nèi)時(shí)長(zhǎng)為250s的數(shù)據(jù)并進(jìn)行差值對(duì)比。如圖2所示，飛馬自研算法與IE解算結(jié)果的差異平均值為Roll 1.4698×10^-15 deg，pitch -2.8911×10^-15 deg，yaw -9.3440×10^-16 deg；標(biāo)準(zhǔn)差為Roll 0.002390 deg，pitch 0.003238 deg，yaw 0.004616 deg。顯然，飛馬自研模塊的姿態(tài)解算結(jié)果與IE軟件解算結(jié)果具有較高的一致性。

3、成果對(duì)比

利用飛馬D200搭載D-LiDar210獲取激光雷達(dá)數(shù)據(jù)，先通過(guò)智理圖軌跡解算模塊完成組合導(dǎo)航軌跡解算后，再采用智激光模塊進(jìn)行軌跡及點(diǎn)云數(shù)據(jù)融合。圖3為解算所得軌跡及點(diǎn)云成果；圖4為測(cè)試所用檢查點(diǎn)分布圖，18個(gè)檢查點(diǎn)均勻分布于整個(gè)測(cè)試場(chǎng)。使用檢查點(diǎn)驗(yàn)證成果的高程精度，如表1所示，高程中誤差3.3cm，高程誤差最大值6.1cm。同理對(duì)照處理：使用IE軟件完成軌跡解算，再采用智激光模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，所獲成果數(shù)據(jù)的高程中誤差為3.0cm，高程誤差最大值為6.5cm。

基于飛馬軌跡解算模塊的點(diǎn)云成果，對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)若干房屋及集裝箱進(jìn)行剖面分析，結(jié)果表明房屋屋頂及集裝箱側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)重疊良好、無(wú)數(shù)據(jù)分層情況，剖面效果如圖4所示。綜合點(diǎn)云成果平面及高程精度表現(xiàn)，使用飛馬軌跡解算模塊所獲成果精度與IE軟件相當(dāng)。

4、模塊獲取

自研飛馬智理圖軌跡解算模塊現(xiàn)已上線，支持飛馬全線激光雷達(dá)產(chǎn)品的軌跡解算，用戶聯(lián)網(wǎng)更新后即可使用，無(wú)需額外付費(fèi)。未來(lái)，飛馬機(jī)器人還將繼續(xù)研發(fā)創(chuàng)新，在高精度組合導(dǎo)航解算方面支持更多IMU類型、開(kāi)放更多自定義參數(shù)，服務(wù)更專業(yè)、更細(xì)分的用戶需求。