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车载激光扫描系统高精度整体检校技术研究

申兴旺  
【摘要】:车载激光扫描技术以其快速性、高效性等优点已经逐渐成为地理信息空间数据采集的主要方式之一,但由于集成设备成本高、数据量大、精度较低等原因,车载激光扫描技术的应用受到了很大的限制。本论文从车载激光扫描系统的精度问题方面出发,依托于本人及所在团队自主研发的车载激光扫描系统,在分析总结当前车载激光扫描系统检校方法的研究发展以及优缺点的情况下,通过对车载激光扫描系统集成及数据预处理过程中误差来源的分析,针对性地提出了全新的车载激光扫描系统高精度整体检校方法,在先对原始扫描数据时间误差、惯性导航系统轨迹位置误差进行改正的基础上,再使用特制标靶对车载激光扫描系统进行整体高精度检校。本文主要研究内容简要阐述如下:(1)分析车载激光扫描系统检校的研究背景、研究现状、应用,分析当前现有检校技术的优劣势,确定论文的研究方向和目标;(2)介绍车载激光扫描系统的集成原理和定位原理,通过对系统集成过程中的坐标系统及相关转换的介绍,确定系统集成的关键技术,在分析系统集成原理以及数据预处理原理的基础上,对系统中的主要误差来源进行分析。(3)通过对车载激光扫描系统轨迹误差的详细分析,提出误差改正的方法,并在此基础上,通过设计特制标靶球对车载激光扫描系统进行整体检校。(4)设计整套车载激光扫描系统数据预处理程序,设计实验、采集数据并对算法有效性进行验证;综上所述,本论文研究通过对本人及所在团队自主研发集成的车载激光扫描系统集成及数据预处理中的误差来源分析,在对时间误差及轨迹位置误差进行改正的基础上再对系统的整体误差进行高精度检校,设计实验,利用自己建立的检校场,对系统高精度检校算法进行实现,在对系统最终的绝对和相对精度分析的基础上,对算法进行验证。本论文所做的关于车载激光扫描系统检校方面的研究,有效地提高了系统的精度,扩大了系统的应用范围。


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