DB13_T 6037-2024 泛在空间安防巡检机器人定位技术规范

ICS 33.020 CCS L 67 13 河 北 省 地 方 标 准 DB 13/T 6037—2024 泛在空间安防巡检机器人定位技术规范 2024 - 10 - 28 发布 2024 - 11 - 28 实施 河北省市场监督管理局 发 布 DB 13/T 6037—2024 前 言 本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规 定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中共河北省委军民融合发展委员会办公室提出。 本文件由河北省军民融合标准化技术委员会（HeB/TC21）归口。 本文件起草单位：中国电子科技集团公司第五十四研究所、东南大学、中国测绘科学研究院、 中国雄安集团基础建设有限公司。 本文件主要起草人： 蔚保国、李爽、邓志鑫、李一凡、梁晓虎、黄璐、祝瑞辉、杜世通、杨子 寒、陈冲、李得海、张耀东、贾浩男、张衡、李雅宁、程建强、刘世源、屈丹阳、杜登辉。 I DB 13/T 6037—2024 泛在空间安防巡检机器人定位技术规范 1 范围 本文件规定了泛在空间安防巡检机器人定位系统的通用架构、功能及性能要求和测试方法。 本文件适用于泛在空间安防巡检机器人定位系统的设计、开发、应用与测试。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用 文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单） 适用于本文件。 GB/T 39267-2020 北斗卫星导航术语 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 安防巡检机器人 security inspection robot positioning plat 具备自主感知定位决策能力并执行安防巡检任务的移动机器人。 注：包括轮式安防巡检机器人、履带式安防巡检机器人、四足式安防巡检机器人等。 3.2 泛在空间 ubiquitous space 安防巡检机器人活动的区域范围。 注：包括遮蔽空间、非遮蔽空间和过渡空间。 3.3 遮蔽空间 shelter space 无法有效接收卫星导航信号的区域。 注：包括茂密森林、高架桥下、建筑物内、地下管廊等。 3.4 非遮蔽空间 unsheltered space 能有效接收到卫星导航信号的区域。 注：包括室外开阔区域等。 3.5 过渡空间 transitional regional space 遮蔽空间和非遮蔽空间的交界区域。 注：包括建筑物周边临近区域、隧道出入口连接区域等。 3. 6 定位误差 absolute positioning error 安防巡检机器人输出的位置与真实位置之间的偏差。 4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 GNSS——全球导航卫星系统（global navigation satellite system） PL ——伪卫星（pseudo-satellite） UHF ——超高频（ultra high frequency） 5 UWB——超宽带 （ultra wide band）通用架构 1 DB 13/T 6037—2024 5.1 系统组成 泛在空间安防巡检机器人定位系统通用架构包括：信息感知单元、数据处理单元、通信单元和 云端后台单元等， 如图1所示。 GNSS UWB 伪卫星 5G Wi--Fi 超声波 视觉 惯性 蓝牙 激光 里程计 … 信息感知单元 特征提取 数据融合 数据预处理 定位算法 误差校正 数据处理单元 数据存储 … ▲ Wi--Fi 5G 通信单元 UHF … 服务器管理 任务调度 数据库管理 日志管理 接口管理 监控与告警 … 云端后台单元 图1 泛在空间安防巡检机器人定位系统通用架构 信息感知单元用于定位信号的发射与接收、外界环境信息和自身平台信息的采集等。包括但不 限于GNSS、UWB、伪卫星等信号的收发， 视觉、激光雷达、惯导等传感器信息的采集。 数据处理单元用于原始数据噪声去除、异常值检测与处理、特征提取、定位算法运行、传感器 模块之间的时间同步处理等。 通信单元用于安防巡检机器人与云端后台单元之间的数据交互。包括但不限于Wi-Fi、5G和UHF 等通信方式。 云端后台单元用于数据管理、资源分配、任务调度、性能状态监控、系统运行操作日志记录等。 5.2 总体要求 5.2.1 应能提供实时的定位结果等信息，可存储到本地，支持实时或事后通过无线通信方式上传至 云端后台单元。 5.2.2 宜具备多种定位方法，并上传当前所采用的定位方法，同时支持按云端后台单元指定的定位 方法进行定位。 5.2.3 应能在通信中断时具备以先进先出方式存储不少于 2 个小时的定位结果信息，并在恢复通信 2 DB 13/T 6037—2024 后将存储的定位结果信息补报上传，可根据需要采用压缩方式上传。 5.2.4 应支持时间、距离间隔或外部事件触发方式上传定位结果信息，当处于休眠状态时也应以一 定时间间隔上传定位结果信息。 6 定位功能及性能要求 6.1 定位方法 定位方法包括卫星定位、伪卫星定位、超宽带定位、5G定位、超声波定位、 Wi-Fi定位、蓝牙定 位、激光雷达定位、视觉定位、惯性定位和里程计定位等方法中的一种或组合。当定位方法多于一 种时，可根据所处空间区域特点自适应选择定位方式。 6.2 定位精度 定位精度要求： a) 遮蔽空间最大定位误差不大于 0.3 m； b) 非遮蔽空间最大定位误差不大于 0.1 m； c) 过渡空间最大定位误差不大于 0.3 m。 6.3 定位频率 定位频率不低于10 Hz。 6.4 定位可靠性 6.4.1 在全生命周期内应满足应用场景的定位可靠性要求。 6.4.2 应减少因信息基础设施故障而造成正常定位功能无法实现的现象。 6.4.3 在安防巡检机器人定位系统发生故障时能及时报警。 6.5 开放性 应采用开放式架构，提供标准化接口，实现位置传感器快速配置和集成，具备灵活性和扩展性。 6.6 安全性 应具备抗干扰、抗入侵和自我修复能力，包括但不限于： a) 在某些传感器失效的情况下， 能够及