面向革命旧址保护的“稀疏锚点”部署范式：UWB与视觉SLAM融合的轻量化文博交互系统研究

Abstract

红色革命旧址沉浸式数字化改造是国家战略需求，但传统高精度定位方案依赖密集锚点，对建筑保护构成挑战。本文针对“严禁大规模布线、打孔”的刚性约束，提出“最小化基础设施干预”的轻量化部署范式，以稀疏锚点实现低成本、高精度的空间感知。核心创新为构建UWB与视觉SLAM紧耦合融合定位算法，通过非线性优化融合UWB绝对距离与VIO相对运动估计，抑制累积漂移并克服多径干扰等问题。在江西、陕西等地的实测中，仅部署4个UWB锚点即实现平均精度8.7厘米，关键区域优于5厘米。研究还建立Accuracy-Cost-Intervention三维评估模型，为不同旧址提供量化决策工具。相比传统方案，新范式将成本降至18%-25%，施工周期缩至3-5天，实现“零损伤”安装。最后，通过“瞳界溯光”系统案例验证了该范式在提升参观参与度、延长停留时间等方面的有效性，为红色文博数字化升级提供了理论先进、工程可行的解决方案。