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国家科学技术奖励成果分享 | 立得空间:坚持“天空地”一体化测绘技术自主研发,突破数字孪生关键技术

发布时间:2021-12-07 17:22:26

11月3日,在人民大会堂举行的“2020年度国家科学技术奖励大会”上,mg4355检测路线app6家会员企业荣获国家科学技术奖励,深度反映出相关企业在管理研发方面的出众能力及各自核心产品项目的高度竞争力。

11月25日,在mg4355检测路线app组织的“国家科学技术奖励成果分享会”暨第十九期“石榴会”扩大会议上,我们邀请了荣获国家科学技术进步奖的立得空间、武大吉奥、中地数码、天际航、珞珈新空分享科技成果及企业创新历程经验。

为进一步促进湖北软件产业高质量发展,推动科技成果转化应用,强化企业科技创新能力,协会特将获奖企业在会议上分享的主题报告整理成文,以促进先进技术和理念在行业内共享融通。

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立得空间

坚持“天空地”一体化测绘技术自主研发

突破数字孪生关键技术

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立得空间信息技术股份有限公司副总裁 李大军

作主题分享《立得三维世界,服务智慧生活》


立得空间自1999年创立以来,组建了来自多领域专业人才构成的实力强劲的研发队伍,研发能力涵盖机械、电子、自动控制、测绘、图像智能、云计算、大数据等诸多领域,具备优异的“跨界”科研能力。多年来,立得空间一直坚持专研与创新,不断攻破导航定位系统的技术壁垒,目前研发生产的移动测量系统,已经能够满足陆基/航空移动测绘、测量与侦察领域高精度、高分辨率需求,成功服务于空/地移动测量系统、铁路轨道检测、无人探测导航系统、光电吊舱、合成孔径雷达等多种应用,逐渐成长为移动测量领域的优秀企业。


移动测量领域的先行者

1999年立得空间成立之初,创始人李德仁院士和郭晟董事长因不满于当时国内落后的测绘行业现状,并敏锐意识到卫星定位、遥感、地理信息系统、移动测量等高新技术发展,将带来测绘行业的全面变革,果断成立了立得空间。立得空间取名“空间信息,立刻得到”之意,旨在运用移动测量技术,快速采集、获取地理空间信息,满足各行各业对实景三维地理空间信息的需要。立得的英文是“leader,领导者”的谐音,李院士当时寄望立得空间成为移动测量技术的领导者。

2007年,立得空间凭借“基于3S集成技术的LD2000系列移动道路测量系统及其应用”荣获国家科技进步二等奖,在国内发明移动测量系统和街景地图,并创造性地提出“实景三维”的概念。这一次获奖显示出国家对立得空间成立时初心的肯定:提高地理空间数据的采集能力,以尽可能真实的三维方式展现世界,推动测绘从工程测绘向信息化测绘演进!推动地理信息从二维向三维演进!

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立得空间研发的第一台移动测量系统


自此,立得空间开始了移动测量系统及其相关应用的推广,公司先后在城市管理、公安、交通、旅游等领域创造了基于实景地图的崭新应用模式。

2012年,立得空间凭借“天地一体化对地观测数据处理技术创新及在国家应急响应中的应用”再次荣获国家科技进步奖二等奖。彼时,立得空间将地面移动测量与航测遥感测绘方式进行了融合,可完成天地一体化的快速测绘和一张图制作。在国家地理信息局的支持下,立得空间将“实景可量测影像DMI”进行了定义与定标,纳入了国家基础测绘体系。

后来的10年,测绘与地理信息行业迎来突飞猛进的发展,立得空间命名的“实景三维”已走进各行各业,自然资源部也将“实景三维中国”作为“十四五”建设目标,数字地球、智慧地球更成为妇孺皆知的名词。而此时的立得空间也将重心从实景三维采集设备研制和数据生产转向了数据应用。


惯性导航领域的国家队

研发移动测量系统中所需要的惯性导航、多传感器融合等关键技术被国外封锁,而当时的整体技术条件也不适合车载移动测量。面对这个“卡脖子”技术,立得空间技术团队并没有退缩,下定决心要克服难关。立得空间集中了一批数学、卫星导航和惯性导航专业的硕士和博士人才来攻克GNSS/IMU紧组合算法,包括平滑伪距、载波差分、整周模糊度搜索等;同时还高薪招聘电子、通讯和机械等高级人才主持硬件总体设计,共同解决陀螺和加速度计的微秒级UTC时间同步、小型化的三轴一体本体设计、小型化电路集成和高功耗散热等难题。

当时,算法团队面对着提升性能的难题,通过反复的误差模型推导,设计出了高维的误差模型,从15维升级到33维,可以有效地提升算法性能。但是在实施过程中则面临着高维矩阵带来的计算量的巨大提升。为了解决该问题,算法团队通过研究基础理论,创新性地提出了不降低性能条件下的矩阵优化运算模式。经过5年艰苦卓绝的研发创新,最终立得空间攻克了导航定位的技术难题,推出第一套适用于车载移动测量的高精度惯导系统。

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第一套适用于车载移动测量的高精度惯导系统


惯性导航核心技术的突破得到了科技部和湖北省科技厅的认可,立得空间先后承担或参加了国家重大仪器开发专项、高分辨率对地观测专项、科技部863项目、国家重点研发计划等国家多个重大科研及型号任务。

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进军自动驾驶和机器人蓝海市场

在国家战略发展的需求下,导航定位的高精度和高可靠性是未来发展的重要方向,并将保持长期稳定的高需求;同时随着市场的深入拓展,如自动驾驶、航空测绘、隧道内定向定位等应用领域迅猛发展,高技术水平导航定位需求将更加强烈。

立得空间传统业务——移动测量领域应用的导航定位技术与自动驾驶、智能定位导航机器人所需的核心技术同属一套技术体系。融合GNSS/INS、摄影测量、图像识别、激光雷达、深度学习等核心技术,立得空间先后推出了高精地图、智能定位导航系统、智能机器人和车规级惯导等产品,成功进入自动驾驶领域和自主导航机器人领域。

2016年,立得空间牵头国家研发计划项目“国产空地全息三维遥感系统研制及产业化”(2016YFF0103500),解决了高灵敏高分辨率激光雷达技术、卫星定位与惯性导航组合解算技术、复杂环境下多种传感器时空同步技术、同名点自动匹配技术、影像拼接技术、多源数据自动化处理技术,有助于突破高精度测绘遥感产品技术瓶颈,极大提高了我国在核心器件的性能、综合集成及应用开发方面参与国际市场竞争的实力,扩大了市场份额。

11月3日,立得空间凭借”天空地遥感数据高精度智能处理关键技术”荣获国家科学技术进步一等奖,标志着立得空间在导航定位领域新的重大突破,为立得空间在自动驾驶与自主导航机器人领域的发展构建了强有力的技术壁垒。

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立得空间在自动驾驶领域,最新推出的一款车规级惯性组合导航系统,各项技术指标领先,超紧组合算法(E-tight coupling)达到世界先进水平,可为L3及以上级别的自动驾驶汽车提供车辆感知融合、行车决策、车辆控制等算法,适用于地下车库、隧道等各种复杂环境。

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立得空间在自主导航机器人领域,全力打造“硬件(AMR)+软件(机器人平台)+服务(高精度地图)”的智能服务生态圈。先后与东风汽车集团合作研制了无人驾驶农机,与南方电网公司合作推出电力巡检机器人,与OEM合作伙伴一起研发了无人运输车/叉车/牵引车、安全巡检与应急救援机器人、机场运输车等多样化的产品。立得空间还推出了适配任何AMR自主移动机器人底盘的PNS定位导航系统以及“安防、电力、巡检、运输、植保”等多个系列机器人等产品,并于2020年实现了多款产品的商业化量产。

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