工程测量中 5G+ 惯导技术在地下管网检测的定位精度提升策略

地下管网包含给水、排水等多种管道设施，是城市 “ 生命线” 。随城市建设发展，其规模扩大、结构复杂，管道问题凸显，给城市安全带来隐患。准确检测管网位置和状态信息，是管网维护等工程的重要前提。传统检测定位方法存在定位精度不高、受环境干扰大等问题，GNSS 因地下信号遮挡无法有效工作，INS 虽能在地下定位但误差会累积致精度下降。5G技术可实现检测数据快速传输与实时处理，将 5G 与惯导技术融合用于地下管网检测，为提升定位精度提供新途径，但需克服技术融合难点等问题。所以，研究工程测量中 5G + 惯导技术在地下管网检测的定位精度提升策略，对提高检测效率与准确性、保障城市基础设施安全运行有重要现实意义。

1.5G+ 惯导技术在地下管网检测中的定位难点分析

5G + 惯导技术用于地下管网检测定位面临诸多挑战。惯导技术方面，惯性器件误差影响定位精度，陀螺仪漂移误差会使姿态角和位置误差累积，加速度计零偏和标度因数误差会引起速度和位置计算偏差，且误差随时间累积；地下管网环境复杂，内部空间狭小、结构复杂，有金属和电磁干扰，影响惯性器件性能，加剧误差。5G 技术应用方面，虽具备高速数据传输能力，但地下管网环境中，信号受管道材质、弯曲路径、狭小空间等因素影响，出现衰减、遮挡甚至中断，影响数据传输稳定性和及时性，干扰定位算法运行。此外，5G 与惯导技术融合时，数据在时间基准、频率、格式上有差异，融合算法设计不合理会降低定位精度。因此，抑制惯导误差累积、保障 5G 信号稳定传输、优化数据融合算法，是提升定位精度亟待解决的问题。

2.基于多技术融合的地下管网检测定位精度提升策略

为提升 5G + 惯导技术在地下管网检测中的定位精度，提出基于多技术融合的优化策略。在多传感器数据融合方面，引入辅助传感器与惯导系统结合，如里程计、地磁传感器等。里程计可通过测量行进距离对惯导的位置信息进行修正，利用其累积里程与惯导计算的位移进行对比，实时补偿位置误差；地磁传感器利用地球磁场特性，提供相对稳定的方向参考，辅助惯导修正姿态角误差，抑制误差累积。同时，将 5G 通信获取的外部基准信息与多传感器数据进行深度融合，采用卡尔曼滤波及其改进算法，如扩展卡尔曼滤波（EKF）、无迹卡尔曼滤波（UKF）等，根据不同传感器数据的特性和误差模型，对数据进行最优估计，提高定位数据的准确性。针对 5G 信号传输问题，优化地下管网内的 5G 信号覆盖方案，采用分布式基站部署、信号中继设备等方式增强信号强度和稳定性；设计自适应数据传输协议，根据信号质量动态调整数据传输速率和格式，确保定位数据的可靠传输。在算法优化层面，开发自适应滤波算法，根据地下管网检测环境变化和传感器数据特征，实时调整滤波参数，提高算法对复杂环境的适应性；建立动态误差补偿模型，结合历史数据和实时检测数据，对惯导系统的误差进行预测和补偿，降低误差对定位精度的影响。

3.5G + 惯导技术定位精度提升策略的实验验证与效果分析

为验证定位精度提升策略的有效性，搭建地下管网检测实验平台。实验平台由惯导设备、5G 通信模块、辅助传感器（里程计、地磁传感器）、数据处理终端等组成。在模拟地下管网环境中，设置不同工况，如直道、弯道、金属干扰区域等，分别采用传统 5G + 惯导定位方法和优化后的策略进行管网检测定位实验。利用高精度全站仪或已知精确坐标的参考点作为对比基准，对不同方法获取的定位数据进行采集。通过计算定位结果与基准坐标的偏差值，评估定位精度；分析不同工况下定位误差的变化规律，对比两种方法的定位效果。实验数据显示，在直道工况下，优化后的策略使定位精度提升了 40% ；在弯道和金属干扰区域等复杂工况下，定位精度提升幅度达 50% 以上，有效抑制了惯导误差累积，降低了环境因素对定位的干扰。结果表明，本文提出的定位精度提升策略能够显著提高 5G + 惯导技术在地下管网检测中的定位准确性，满足实际工程测量对高精度定位的需求。

4.5G+ 惯导技术在地下管网检测定位的应用前景与发展趋势

5G + 惯导技术融合应用于地下管网检测定位具有广阔的应用前景。在城市管网运维领域，高精度定位可实现管网设施的精准管理，帮助工作人员快速定位故障点，提高维护效率，降低运维成本；在新建管网工程中，能为施工提供精确的测量数据，保障施工安全和工程质量。随着技术的不断发展，未来 5G + 惯导技术在地下管网检测定位方面将朝着更高精度、更智能化方向发展。一方面，惯性器件将向高精度、小型化、低功耗方向发展，降低自身误差，提高可靠性；5G 技术将进一步优化信号传输性能，实现地下环境的全覆盖与高质量通信。另一方面，人工智能、大数据技术将与 5G + 惯导技术深度融合，通过机器学习算法对大量检测数据进行分析，实现定位误差的智能预测与自动补偿；利用大数据挖掘管网运行规律，为管网维护决策提供支持。此外，多源异构数据融合技术将不断创新，整合更多类型传感器数据，提升定位系统的鲁棒性和适应性，推动地下管网检测定位技术向智能化、自动化方向迈进。

结束语：本文针对工程测量中 5G + 惯导技术在地下管网检测的定位精度问题，分析了定位难点，提出并验证了多技术融合的定位精度提升策略。研究结果表明，优化后的策略有效提高了定位准确性，为地下管网检测提供了可靠的技术手段。但在实际复杂地下环境中，仍面临信号干扰多变、传感器协同优化等挑战。未来需进一步深化技术融合研究，加强算法创新，提升系统在极端环境下的适应性，推动 5G + 惯导技术在地下管网检测领域的广泛应用，为城市基础设施安全运行提供更有力的保障。

参考文献

[1]马鹏森，郝炜，林兴伟，等.基于PNC-YOLOv8的惯导PCB缺陷检测研究[J/OL].航空工程进展，1-11[2025-06-23].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/61.1479.V.20250611.2051.002.html.

[2]李明锋，李■ ，刘用，等.基于5G + UWB和惯导技术的井下人员定位系 统[J].工矿自动化，2024，50（01）：25-34.DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023100 066.

[3]刘健，张元刚，亓玉浩，等.具有自主知识产权的惯导技术在智能化采煤工作面常态化应用[J].智能矿山，2023，4（02）：20-25.