北斗导航定位技术在设施运维的应用

人工采集测量
无人机航拍
数码摄影测量
工程测绘图纸
参数化工程结构三维 建模
特征识别工程结 构三维建模
表面二维影像
图像匹配 空三平差
控制点 真彩提取 优化匹配
点云加密
三维建模流程图
点云三维模 型
正射影像
二、高精度无人机低空航测
主要参数
适用相机 无GPS信息 绝对精度 支持大数据节点 处理速度 三维建模 正射影像 立体观测模块 立体测量精度 二次开发
精度： 4毫米！
建模成果 模型量测长度：11.6厘米
CHAPTER
CHAPTER
02
核心技术
一、北斗高精度定位技术- -高精度定位平台
●外接差分厘米级动态定位 ●毫米级静态数据处理
面向行业及公众用户提供亚米级精密定位服务
广域增强系统
高精度定位服务平台
●卫星定轨、钟差改正 ●对流层、电离层模型优化
精密单点定位算法
一、北斗高精度定位技术- -高精度定位模块、手持终端
二、高精度无人机低空航测- -案例分享
传统人工巡检存在的问题：
➢ 当前无人机巡检，电力线无法处理
➢ 巡线工作量大，人工巡线效率低
➢ 自然灾害时巡线工作无法开展
➢ 山区巡线、人工爬塔、爬线作业非常 危险
➢ 新匹配算法，自动建模
二、高精度无人机低空航测- -案例分享
原始照片 实测招弧角长度：12.0厘米
一、北斗高精度定位技术- -高精度数据处理软件
采用自主研发的GNSS静态处理算法， 可解算每个测点的高精度静态坐标，24 小时解水平精度优于1mm、高程1mm。
采用RTK算法，可以1HZ频率输出 各监测点的坐标，实时监控各监测 点，得到建筑物实时的变化状态。
基准站和各监测点与监控中心通过高频 无线数据传输、无线网桥、GPRS等现 代化通讯方式。
APMS （自主研发）
任何相机 支持
常规2cm 特殊5mm Hadoop
1000张4000×3000航片平差 仅需10分钟 无变形拉花
好
有
1cm
支持
PhotoScan （俄罗斯） 专业相机
支持 5cm
无 90分钟
有变形 好 无 一般
不支持
Pix4Dmapper （瑞士） 多数相机 不支持 5cm 无 100分钟
有变形 一般 无 精准 不支持
Smart3D （美国） 专业相机
不行 5cm steam 120分钟
变形严重 一般 无 一般 不支持
Inpho （德国） 专业相机
不行 10cm
无 180分钟
无此功能 好 有 一般 支持
二、高精度无人机低空航测
AMPS处理成果
Smart处理成果 建筑物扭曲变形严重
植被粘连无纹理
产品模式简单便捷、成本低，4个粘贴式小基站，单个成本低 于200元。
可集成多种定位终端，可面向企业开放服务接口
广域差分 核心算法
快速产业化
室内室外 一体化无
缝定位
开放式平台
一、北斗高精度定位技术- -融合自主网定位的无缝定位
港口巡检
国土资源监察
地质勘查
面向行业及公众用户提供亚米级精密定位服务
公众导航与位置服务
广域增强系统
高精度定位服务平台
精密单点定位算法
测距定位算法
二、高精度无人机低空航测
无人机高动态精准定位 （5cm）
01
相机画幅小，拍摄 航片数量多、数据 量庞大
Hale Waihona Puke Baidu
02
03
飞行姿态不稳定、 POS数据精度不高、 航摄基高比变化明显
采用非专业相机， 镜头畸变严重
技术难点
针对以上难点，需要攻克无人机影像匹配技术、高 精度处理算法、海量数据处理效率等技术难点，提 高无人机遥感影像数据处理效率和三维建模精度， 拓展无人机应用领域。
一、北斗高精度定位技术- -融合自主网定位的无缝定位
采用自建成的20个连续卫星跟踪站，基于北斗的精密单点定 位及广域差分核心算法，定位精度可达1.5米，相比较普通采 用单点定位或基站定位老人手环，定位更精准，服务更可靠。
室内采用无缝定位芯片,同时可兼容蓝牙、WiFi、RFID等定位 技术，多种定位技术紧密结合，共同打造室内外全覆盖的一体 化位置服务。
北斗导航定位技术在设施运维的应用
2019年7月
CHAPTER
01
企业简介
一、企业简介
港口水工建筑、 塔体、设施
武汉益士天慧科技有限公司
依托武汉大学技术团队，以北斗高精度、室内外无缝定位和大数据挖掘技术为核心技术，围绕北斗高精度 导航定位技术，研发北斗智能硬件终端，提供多场景的北斗高精度服务平台以及智慧交通、智慧水利、智 慧园区等智慧城市行业应用服务。子公司厦门扬舲海洋科技有限公司，致力于海洋高端装备研制，以水下 机器人/智能无人艇/智能船底清刷装备研制及销售为主营业务，同时提供水下地形测量、河湖水质数据采 集、堤防安全巡检等服务。
安全监测数据存储于云端，基层管理 人员同样可以登录平台查看重点监测 区域的沉降和位移情况，从而采取防 范措施。
CHAPTER
03
技术集成创新
--港口设施运维
一、北斗高精度定位技术- -融合自主网定位的无缝定位
●无缝定位芯片
企业用户：智能手机厂商
公众用户：儿童、老人
行业用户：停车场、 酒店、消防等 硬件产品:停车卡、手环、手持终端或集成进其他设备的通用模块
产品溯源 电力巡检 户外旅游 海洋渔业
林业巡检 铁路巡检 物流仓储 智慧社区
一、北斗高精度定位技术- -低成本监测终端
自主研发高精度形变监测终端
采用分体式设计，内置嵌入式web服务器，搭载了高精 度板卡，通过无线及有线网络、RS232串口进行数据传 输和远程控制，GNSS信号质量可靠，数据后处理精度 可以达到毫米级
TH926多模卫星导航模块
TH926是一款高性能、低成本的GNSS多模卫星导航 接收模块，具有低功耗、高灵敏度等特点，能有效接收 微弱卫星信号，具有快速的首次定位能力；
先进的跟踪引擎能够在室内、峡谷等恶劣的环境下， 对微弱卫星信号进行快速捕获、跟踪与定位。
差分式高精度手持终端
集成北斗高精度差分模块，提供地基增强系统、广域 差分、千寻网等差分源接口；定位精度可达亚米级，可广 泛应用于：
04
弱纹理区域（水 域、森林、沙漠） 影像匹配困难
05
精度无法满足特 殊行业高精度应 用需求
二、高精度无人机低空航测
关键技术 影像匹配（点->线->面 高约束算法） 平差算法（核线+特征线） 大数据处理（Hadoop，提高效率） 云处理（降低硬件要求）
传统半全局匹配算法
全新SGM算法
原始影像采集