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国产轻小型机载LiDAR系统集成关键技术及应用

来源: 本站 发布时间: 2018/4/8 10:26:51 查看:

?????? 本项目研究了机载LiDAR的原理,对国产激光雷达、国产单镜头数字航测相机、国产双拼数字航测相机、国产定位定姿系统、数据存储系统、集成控制系统进行了研究。提出了单机检校的方法;进行了系统集成,提出了单镜头数字航测相机+LiDAR、双拼数字航测相机+LiDAR的两种集成模式;提出了集成系统的检校方法;研究了坐标转换理论,提出了国产机载LiDAR坐标转换方法,使这一系统的坐标转换功能不仅适于WGS-84坐标系统,还可以在中国采用的各种坐标系统之间转换;编制了航线规划、数据处理软件;进行了应用示范,形成了国产机载LiDAR电力巡线生产工艺和国产机载LiDAR三维城市建模工艺。本项目主要点如下:


1、机载LiDAR系统的检校

?????? 本项目实现了对机载LiDAR系统的全套检校方法的探索实现。包括AirLiDAR-1000机载激光扫描测量仪单机检校,SWDC单镜头数字航测相机的单机检校,SWDC双拼相机航测相机的单机检校,POS与数字航测相机(单镜头、双拼)集成系统检校,POS与激光扫描测量仪集成系统检校等。


2、通过对复杂系统物理过程的数学解析提高系统检校精度

?????? 通过建立布设大量高精度控制点的地面试验场,巧妙设计方案,对复杂系统的物理过程进行数学解析与建模,迭代求解,实现各子系统间的高精度时间同步和高精度空间同步。以数学间接方法替代传统的物理直接标定方法,提高速度的同时降低成本并提高精度。


3、国产轻小型LiDAR多模式集成技术

?????? 本项目优化设计了单镜头相机与激光扫描仪的集成,并设计了双拼相机与激光扫描仪的集成系统。开创性地研究单相机、又拼相机、窄像对、宽像对自由组合多模式集成技术,使系统具有多任务适应性,从而降低设备成本和作业成本,提高生产效率。


4、实现轻小型LiDAR系统自主作业

??? 本项目通过研究基于约束网的系统规划和联合控制技术,提出航线规划、监控与扫描自主控制实时紧密结合的技术方案,即在飞行作业中根据航线规划、飞行位置、姿态和采样数据实时调整系统控制参数,实现轻小型LiDAR有人/无人两种生产作业模式。