機載三維地形測繪掃描成像激光雷達的研究.pdf
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天津大學
碩士學位論文
機載三維地形測繪掃描成像激光雷達研究
姓名:李寶柱
申請學位級別:碩士
專業(yè):光學工程
指導教師:張德龍;賈曉東
2011-12中文摘要
本課題以機載三維地形測繪為應用背景,開展機載三維地形測繪掃描成像激
光雷達的研究。
論文通過對幾種地形測繪技術的分析對比,論述了機載三維地形測繪技術的
優(yōu)勢所在。闡述了開展機載三維地形測繪掃描成像激光雷達的研究的目的和意
義。
論文系統(tǒng)地論述了激光雷達理論。對激光的大氣傳輸特性,目標及
背景反射特性進行了詳細的論述。推導出了利用等效噪聲輻照度表達的直接
探測體制脈沖激光雷達信噪比方程,經實際驗證,該方程更適合在工程實際中應
用。論文提出了一種用于機載三維地形測繪系統(tǒng)的掃描成像激光雷達系統(tǒng)設計
方案。激光雷達采用單脈沖激光直接探測體制,前沿時刻定時,延遲線插入法測
量時間間隔的測距方法,采用物方空間的光機掃描方式,研制了一種掃描成像激
光雷達樣機,經過實驗驗證,實現了測距精度不大于,角度精度不大于
的較高精度的技術指標,研制水平國內領先。
論文技術創(chuàng)新點是采用激光大視場掃描成像方式,與常規(guī)的地形測繪
方式只能采集二維數據對比,采用激光大視場掃描成像技術能夠獲取三維地形信
息,能夠采集更多的有效的地形數據信息。
論文還創(chuàng)新地提出了一種激光雷達掃描均勻性測試方法,并研制了一套激光
雷達掃描均勻性測試設備,解決了激光雷達掃描系統(tǒng)掃描均勻性的測試難題。創(chuàng)
新地提出了一種掃描成像激光雷達地面模擬成像方法,并研制了掃描成像激光雷
達地面模擬成像裝置,并進行了多項測試和成像試驗,成功得到了激光雷達對建
筑目標、山體、機場跑道、海面等的高精度激光圖像。
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本文編號:182367
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