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机载激光雷达测量系统检校与精度评价

朱会平  
【摘要】:机载激光雷达测量系统(Light Detection And Ranging)是一种主动式对地观测系统,它是激光测距技术、计算机技术、高精度动态GPS差分定位技术、高动态载体姿态测定技术迅速发展的集中体现,具有控制测量依赖性少、受天气影响小、自动化程度高、成图周期短等特点,将为测绘行业带来一场新的技术革命。由于机载激光雷达测量系统在三维信息获取、森林精准计测、应急快速响应、城市三维建模等方面具有巨大优势,并且使用灵活、成本费用低,已得到了广泛应用。欧美发达国家已相继研制出多种型号机载LIDAR,但国内研究起步较晚,距国际水平还有很大差距。因此,迫切需要突破相关关键技术,研制具有自主知识产权的高精度机载LIDAR系统。 机载LIDAR在对地定位的过程中会受到来自测距、姿态、GPS定位等各种误差的影响。这些误差对定位结果的影响一般表现为系统性的,会在不同程度上影响定位结果。本文主要研究机载激光雷达测量系统的检校方法,提高整个系统的定位精度,具体内容如下: 1.详细论述了机载激光雷达测量系统的产生背景、应用现状和发展趋势。 2.介绍了机载激光雷达测量系统各个组成部件的工作原理,详细阐述了各个组成部分的工作原理。 3.从单机和集成的角度,整体分析了机载激光测距系统的误差来源,并建立了对应模型,通过误差改正提高了测量精度。 4.探讨GPS、INS以及激光测距仪的检校方法,定量地测定GPS动态定位误差、INS姿态测量误差以及激光测距仪的测距测角误差。确定集成之后传感器之间的空间方位关系,利用地面检校场反求系统的方位参数,并根据所求的参数对每个激光脚点坐标加以改正,最后通过实际的飞行试验评定机载激光雷达测量系统的定位精度。


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