本文關(guān)鍵詞：基于機載激光雷達系統(tǒng)的飛行動態(tài)定標技術(shù)研究

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【摘要】：機載激光雷達(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,在地形測繪、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,使得激光點云位置信息易受多種誤差的影響。特別是系統(tǒng)誤差,必須進行嚴格周密的定標操作,才能保證點云數(shù)據(jù)的幾何精度。本文的研究內(nèi)容及貢獻如下:(1)根據(jù)機載LiDAR定位原理,推導(dǎo)了從原始觀測值到三維點云坐標之間坐標系轉(zhuǎn)換關(guān)系及坐標計算方程;分析了機載LiDAR誤差來源,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)運用手工定標方法對IMU安置角偏差進行了檢校。通過特征地物,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)驗公式多次迭代計算出IMU安置角偏差值大小。(3)針對目前IMU安置角誤差定標自動化程度低等原因,進行了自動化的IMU安置角定標方法。通過點云濾波去除地面點,然后利用基于距離聚類方法提取建筑物,通過RANSAC算法分割屋頂平面,實現(xiàn)連接平面的匹配。最后通過共面約束條件,計算點到參考平面的距離,平差解算IMU安置角誤差,并通過實際飛行數(shù)據(jù)進行了驗證。(4)根據(jù)側(cè)滾、俯仰和航線三個方向IMU安置角誤差影響,提出了"對稱性"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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P237

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本文編號：1287496