本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)的飛行動(dòng)態(tài)定標(biāo)技術(shù)研究

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【摘要】：機(jī)載激光雷達(dá)(Light Detection And Ranginge,LiDAR)是一種快速獲取地形表面三維空間信息的主動(dòng)遙感技術(shù),具有數(shù)據(jù)精度高、外業(yè)控制少、可穿透植被、可夜間作業(yè)等優(yōu)勢(shì),在地形測(cè)繪、數(shù)字城市、電力巡線、林業(yè)資源調(diào)查等方面得到了廣泛應(yīng)用。然而,機(jī)載的LiDAR具有多系統(tǒng)集成、直接定位模式、數(shù)據(jù)離散不規(guī)則等特點(diǎn),使得激光點(diǎn)云位置信息易受多種誤差的影響。特別是系統(tǒng)誤差,必須進(jìn)行嚴(yán)格周密的定標(biāo)操作,才能保證點(diǎn)云數(shù)據(jù)的幾何精度。本文的研究?jī)?nèi)容及貢獻(xiàn)如下:(1)根據(jù)機(jī)載LiDAR定位原理,推導(dǎo)了從原始觀測(cè)值到三維點(diǎn)云坐標(biāo)之間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系及坐標(biāo)計(jì)算方程;分析了機(jī)載LiDAR誤差來(lái)源,根據(jù)系統(tǒng)誤差和偶然誤差聯(lián)合傳播定律,定性定量分析了誤差影響。(2)運(yùn)用手工定標(biāo)方法對(duì)IMU安置角偏差進(jìn)行了檢校。通過(guò)特征地物,選擇不同航,逐步分離側(cè)滾、俯仰和航向方向的IMU安置角偏差,依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式多次迭代計(jì)算出IMU安置角偏差值大小。(3)針對(duì)目前IMU安置角誤差定標(biāo)自動(dòng)化程度低等原因,進(jìn)行了自動(dòng)化的IMU安置角定標(biāo)方法。通過(guò)點(diǎn)云濾波去除地面點(diǎn),然后利用基于距離聚類方法提取建筑物,通過(guò)RANSAC算法分割屋頂平面,實(shí)現(xiàn)連接平面的匹配。最后通過(guò)共面約束條件,計(jì)算點(diǎn)到參考平面的距離,平差解算IMU安置角誤差,并通過(guò)實(shí)際飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證。(4)根據(jù)側(cè)滾、俯仰和航線三個(gè)方向IMU安置角誤差影響,提出了"對(duì)稱性"和"低相關(guān)性"連接平面組合原則,降低了影響誤差的各因素之間的相關(guān)性,提高了檢校結(jié)果的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P237

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1287496