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机载激光雷达定标方法研究

王致华  
【摘要】:本文的研究目的是通过对整个机载激光雷达系统(LiDAR)进行检校,得到机载系统各组成部分之间的安置参数误差,来提高点云精度。目前大部分LIDAR检校技术都是基于经验,要求使用系统的原始测量值,或者是通过在地面建立标定场地来进行。但这对于普通用户来讲很难得到,因此迫切需要一种适应性更强的新方法来满足需要。本文给出的研究方法,首先介绍了机载激光雷达系统各种偏差对激光点云的影响,又根据激光脚点的定位方程得到了相邻航带差异监测模型,此模型是由包含安置参数和误差组成,用三个平移量和一个旋转角来模拟表达。然后运用优化的ICP方法建立起两个航带之间共轭基元之间的对应性,通过这种研究方法,得出文本所取得的研究成果,即实现两个航带配准的刚体转换矩阵。该矩阵是由外方位角元素表达的方向余弦组成,由此可解得航带之间平移,旋转变换量。最后将平移,旋转关系运用在平行重叠航带差异监测模型中,求得机载雷达系统安置参数误差,应用结果到所有航带中完成检校。文章中提及的方法在实验部分进行了完整的陈述,并对实验结果进行绝对精度与相对精度的评价,验证了算法的有效性,验证了本文得出的数学模型求解安置参数偏差结论。


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