高精度导航系统作为现代自动驾驶技术和无人系统的核心组成部分，对于实现精确可靠的定位与导航至关重要。博立智新基于市场需求，推出了PolyNav 3000系列组合导航系统：PolyNav 3000P，PolyNav 3000A，均采用双天线、全系统、全频点接收技术，紧耦合架构。系统采用自适应动态软校准的方法，降低了硬件成本，减少了用户使用复杂度和设备的维护工作。系统在无GPS信号下航迹推算性能，以及低动态场景稳定性方面领先市场同类头部产品。

       PolyNav 3000P面向专业应用市场：系统内部集成高精度IMU，采用工业级设计，防水防尘等级达到IP67。该系统内置多核高性能处理器，支持外接多路传感器，配备有丰富的数据通信接口。设备能够在-40℃至85℃的极端环境下持续作业，适用于要求苛刻的应用场景及复杂多变的工作环境。

       PolyNav 3000A面向量产应用市场：是一款高精度，低成本组合导航系统。该系统采用车规级接口设计，体积小，重量轻。系统采用双天线输入，提供快速定向，快速初始化功能。 系统采用博立新一代航迹推算算法，在隧道，高架，城市峡谷等卫星信号弱，甚至没有卫星信号的情况下提供稳定导航输出。

图1  PolyNav 3000P产品图

图2  PolyNav 3000A产品图

一、产品介绍

       PolyNav 3000系列产品采用博立智新新一代RTK+紧耦合算法引擎，可有效解决隧道、峡谷、密集城区等复杂场景卫星信号遮挡、丢失和多路径误差导致的定位精度低下或无法定位问题，具有高精度、高准度、高可靠等特点，主要应用于自动驾驶、地图采集、轨道检测、工程机械和智能机器人等领域，在环境恶劣场景下始终稳定可靠地输出高精度位置、速度和姿态结果。

       凭借内置的RTK引擎,PolyNav 3000系列产品能够提供厘米级的精确定位、速度和姿态解算。该系统的设计充分考虑了易于集成的需求,内置NTRIP客户端和服务器支持,并提供可定制的内部存储。其软件可现场升级,客户能够根据特定应用需求生成定制解决方案。

二、高精度惯性导航系统

       博立智新新一代RTK+紧耦合算法引擎，模块化的系统设计，强大的环境适应能力和高效的数据处理能力体现出了其强大的竞争优势。紧耦合算法通过深度整合GNSS观测数据与IMU原始数据，有效地减轻多路径误差的影响，提高了固定解算的速度和鲁棒性，实现厘米级的精确定位、速度和姿态解算。PolyNav 3000系列模块化设计，使得用户可以根据不同的应用场景选择合适的硬件组合。例如，在自动驾驶领域，可以选配更高精度的IMU来进一步提升定位精度；而在地图采集或轨道检测中，则可以根据具体需求调整传感器配置。内置的高性能处理器能够快速处理来自多个传感器的数据，并实时更新位置、速度和姿态信息。从自动驾驶汽车导航、路径规划和自动泊车到无人机航拍，从铁路巡检到地质勘探等等多领域都能广泛应用。

三、核心技术优势

3.1 高精度

       PolyNav 3000P支持包括北斗、GPS、GLONASS、Galileo在内的多种卫星系统的全频点信号接收。强大的多星座跟踪能力显著提升了系统的可用性，确保在各种复杂环境中均能获取稳定可靠的导航信息。无论是在城市峡谷还是开阔地区，PolyNav 3000P都能提供持续、精确的定位服务。

       系统定位精度可达1cm，航向精度0.08°，附仰/横滚精度 0.03°。

       在不同工作模式下均能提供出色的定位精度，高精度定位能力使该产品能够满足最苛刻的应用需求，从常规导航到精密测量都能游刃有余。

3.2 紧耦合算法

       采用了新一代RTK与紧耦合算法引擎，能够在GNSS信号不佳的情况下保持高精度定位。这种集成方式能够充分发挥两种技术的优势,在GNSS信号受限或中断时, IMU可以提供连续的导航信息。同时,GNSS数据也能帮助校正IMU的累积误差,实现更高精度和更可靠的导航性能。

3.3 城市，隧道导航性能

       PolyNav 3000系列产品采用了先进的航迹推算算法，能够在城市峡谷、隧道等卫星信号微弱甚至完全缺失的复杂环境中，提供长时间的高精度定位输出。这一特性确保了即便在最具挑战性的应用场景下，系统也能保持持续稳定的导航性能。图3是一个城市隧道场景。在没有任何辅助信息的情况下，PolyNav 3000产品通过隧道的场景，系统输出稳定定位结果，整体精度性能优于行业头部产品。

图3  某城市隧道定位轨迹

3.4 低动态稳定性

       传统导航设备在低动态场景中往往会出现位置，速度和方向的漂移现象，严重影响无人驾驶系统的整体稳定性。相比之下，PolyNav 3000P在低动态情况下的表现尤为突出。与行业内的领先产品相比，PolyNav 3000P显著减少了位置偏移和方向误差，极大地增强了无人驾驶系统的可靠性与安全性，确保了在低速或静止状态下的精准定位与导航。

图4  位置误差对比

图4  速度误差对比

图4  姿态误差对比

3.5 高实时性

       支持高达100Hz的导航定位结果和原始测量数据输出，从而实现低延迟和高稳定性，系统实时性达毫秒级别。

3.6 丰富的接口支持

       具备强大的扩展性和兼容性，支持多种接口，包括以太网、CAN、UART和DMI(距离测量仪)。

       系统提供多路摄像头，激光雷达，雷达数据接口，支持CAN总线数据接入，多路同步信号输出。

       系统提供ROS1，ROS2 驱动支持，适配主流激光雷达。系统具备IP67防水防尘等级，适合在恶劣环境下工作。

3.7 车规级硬件选型

       Polynav 3000A采用车规级硬件选型，系统采用车规级芯片和低成本的传感器组合。系统通过自适应动态软校准的方法，降低了硬件校准设备成本，同时也减少了用户使用复杂度和设备的维护工作。 Polynav 3000A整体成本和性能适合量产车载应用。 系统可以跟多种车载传感器进行数据融合，进一步提升导航性能。

四、技术规格

4.1 PolyNav 3000P

       PolyNav 3000P作业时高精度的速度和姿态数据可以应用到如矿山、码头、无人机控制和精密农业。集成了高性能的MEMS IMU, 系统在GNSS信号受限或中断时仍能提供精确的导航信息。

4.2 PolyNav 3000A

       PolyNav 3000A是高精度，低成本的高性价比组合导航系统。该系统适用于城市峡谷等复杂场景，可以应用于高精地图、智能驾驶等场景。

五、高精度惯性导航的应用领域

       PolyNav 3000系列高精度的组合导航系统，适用于多种需要精确位置和姿态信息的应用场景。

5.1 智能驾驶

       ●车辆定位: 为智能网联汽车提供高精度定位服务。

       ●城市NOA: 提供高精度地位导航信息给车辆控制系统。

       ●道路资产管理: 精确定位道路设施,支持资产管理系统。

       ●公共交通调度: 为公交和地铁系统提供精确的位置信息,优化调度。

       ●车联网应用: 支持V2X通信中的高精度定位需求。

5.2 工程机械

       ●施工精度：在建筑和道路施工过程中，高精度的位置信息对于确保施工质量和效率至关重要。

       ●自动化操作：PolyNav 3000P 支持工程机械的自动化操作，如挖掘机、推土机等设备的位置控制和姿态监测，有助于提高施工精度和效率。

       ●远程监控：提供远程监控能力，帮助工程团队实时了解机械设备的位置和状态。

5.3 无人配送

       ●自主导航：智能配送机器人需要高精度的定位和姿态信息来进行自主导航，PolyNav 3000P 的高精度定位功能非常适合此类应用。

       ●环境感知：结合其他传感器（如激光雷达、摄像头等），可以实现对周围环境的精确感知，帮助配送机器人更好地理解和应对复杂的环境条件。

       ●任务执行：在执行特定任务时，如物资搬运、巡逻监测等，精确的位置信息可以提高任务执行的准确性和效率。

5.4 轨道检测

       ●轨道校准：在铁路、公路等基础设施维护中，PolyNav 3000P 可用于轨道的检测与校准，提供精确的位置和姿态信息以评估轨道的状态。

       ●自动化检测：支持自动化轨道检测设备，通过实时数据反馈，帮助实现更加高效的检测流程。

5.5 测绘和勘测

       PolyNav 3000P为测绘和勘测专业人员提供了强大的工具:

       ●地形测量：厘米级的精度满足大多数地形测量需求。

       ●工程测量：支持建筑、道路、桥梁等工程项目的精密测量。

       ●GIS数据采集：高精度定位提高了地理信息系统数据的质量。

       ●矿山勘测：在复杂的矿山环境中提供可靠的定位和导航。

       ●边界测量：精确定位有助于解决土地边界争议。

5.6 地图采集

       ●高精度定位：高精度的定位信息，这对于创建详细的地图至关重要，尤其是在需要精确坐标数据的情况下。

       ●时钟同步：在进行大规模地图数据采集时，系统提供的稳定性和一致性有助于确保地图数据的质量。

       ●多传感器融合：在进行大规模地图数据采集时，系统提供的稳定性和一致性有助于确保地图数据的质量。

       PolyNav 3000系列产品结合了多星座GNSS接收机和高性能IMU的优势,为用户提供了一个高精度、高可靠性、多功能的导航解决方案。无论是在测绘勘测、自动驾驶、精密农业应用还是海洋工程等领域，PolyNav 3000系列产品都展现出了卓越的性能和巨大的应用潜力。相信通过持续创新和与客户的紧密合作,博立智新将推动高精度定位和导航技术的普及和应用，为更多行业和应用带来价值。