先进导航技术在皮哈萨尔米矿实现地下导航“突破”
2025-08-13 14:33
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先进导航公司宣布,已在芬兰皮海耶尔维的欧洲最深地下矿井中成功展示地下导航突破,无需依赖固定基础设施或全球导航卫星系统(GNSS)即可实现高精度定位。

此次展示的混合导航系统将激光速度传感器(LVS)与Boreas D90光纤陀螺仪(FOG)惯性导航系统(INS)相结合。在多次运行中,该系统实现了一致低于0.1%的导航误差,且无需借助任何固定定位基础设施、预先存在的地图或外部辅助。

先进导航公司高级产品经理Joe Vandecar表示,地下导航不可靠是重大运营瓶颈,在欧洲最深地下矿井中保持22.9公里地下路径的精准度,证明离实现可扩展的地下自主性又近了一步。

在皮海萨尔米矿区导航极具挑战。该矿区位于北纬63度、地下1.4公里深处,距北极圈仅两度,传统导航系统在此无法接收GNSS信号。其重复多层隧道网络易造成视觉迷失方向,矿区内金属矿石还会扭曲磁场、散射无线电波。

为克服困难,矿山通常依赖超宽带信标、Wi-Fi、5G中继器或基于感知的SLAM(同步定位与地图构建)等技术,但这些方法集成和维护成本高、安装速度慢,在危险或未绘制地图区域常无法使用。而先进导航公司的混合导航系统提供了可扩展的替代方案,能在最难以接近或危险的环境中实现可靠导航。

混合导航系统以Boreas光纤陀螺惯导系统为核心,不依赖GNSS或磁罗盘,采用超灵敏光纤陀螺技术探测地球自转确定真北方向,进而确定车辆航向。为保持并提高精度,INS与LVS系统融合,LVS使用红外激光持续测量飞行器相对地面的真实三维速度,实时数据可校正独立惯性系统的“漂移”,使混合系统能在远距离保持精度。这得益于Advanced Navigation的AdNav OS Fusion软件,其采用自适应算法实时衡量每个传感器可靠性。

Combitech高级顾问Magnus Zetterberg观看演示后表示,传感器融合结果令人印象深刻,激光速度传感器是实现卓越结果的关键。

该混合导航系统从全球90多名申请者中脱颖而出,在芬兰Pyhäjärvi的Pyhäsalmi矿进行了现场直播,这是必和必拓“以不同方式思考和行动”(TAD)计划下深层采矿公开征集的一部分。在完全独立于外部辅助设备或地图的五次独立运行中,该系统反复实现优于0.1%的行驶距离精度。第1、2和3次运行中,在6公里崎岖地形上精度超过地面GNSS;第4次运行在22.9公里路线上保持良好精度;第5次运行在地下1.4公里处,1公里航程导航误差仅1米。

先进导航公司称,此技术虽不能完全取代固定基础设施,但显著减少了对它的依赖,能在此前难以进入或未绘制地图的区域实现高弹性、高精度导航,为车队管理、预测性防撞、物料追踪及采矿作业中可扩展的自主性释放新潜力。Normet技术副总裁Olli Mylläri表示,看到该系统在矿井深处以极少基础设施提供一致定位,是地下空间自动化和安全领域的一大进步。

Joe Vandecar补充道,这种基于车辆、以惯性为中心的架构为采矿业实现高效自主矿石开采目标提供了弹性基础。据悉,混合导航系统预计将于2025年底投入商业发布。

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