一种轻型机载激光雷达实时处理与控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轻型机载激光雷达实时处理与控制系统，包括轻型无人机平台、机载激光雷达系统和地面控制系统；其中，轻型无人机平台用于搭载机载激光雷达系统，机载激光雷达系统包括激光扫描仪、高速计算单元、高分辨率CCD相机、大容量存储单元和5G通讯模块，用于采集、处理、存储海量点云数据和CCD影像数据；地面控制系统用于保障飞行安全，实时传回机载高速计算单元构建的点云模型与高分辨率CCD相机影像数据，且对机载高速计算单元进行远程控制；本发明专利技术可以实时处理点云数据，观测点云模型，操控机载激光雷达系统，巧妙解决了因点云质量问题需进行二次复扫的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种轻型机载激光雷达实时处理与控制系统
本专利技术属于激光雷达的
，具体涉及一种轻型机载激光雷达实时处理与控制系统。
技术介绍
LIDAR是激光探测及测距系统的简称。这个概念最早由Bachman和Jelalian提出，它清晰地描述了激光的使用过程：激光发射器发出近红外波段的激光脉冲，经过地面反射和散射后，激光接收器记录返回的激光脉冲，这个过程的时间可以精确到0.1ns，再根据光速就可以准确地计算要测的距离。LIDAR系统是一种利用机载激光扫描(ALS)技术快速采集地表点的摄影测量装置，可自动生成准确的数字地面模型(DTM)和数字表面模型(DSM)。单纯的激光扫描系统作用有限，集成了数码相机的LIDAR系统可有效提高制图效果，如制作高分辨率的彩色数字正射影像图(DOM)等。目前，机载LIDAR点云数据已被大量应用在以下方面：高精度数字高程模型的生产，真正射影像的制作，城市建筑物的3D模型重建，城市道路提取，公路选线设计，公路交通流量统计，土方量的计算，树木的树种、树高、胸径、冠幅等相关参数的求解，海岸线的侵蚀监测，电力巡线与选线设计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻型机载激光雷达实时处理与控制系统，其特征在于，包括轻型无人机平台、机载激光雷达系统和地面控制系统；/n所述轻型无人机平台用于搭载机载激光雷达系统；/n所述机载激光雷达系统包括激光扫描仪、高速计算单元、高分辨率CCD相机、大容量存储单元和5G通讯模块；/n激光扫描仪用于对目标区域范围内地面物体进行扫描，获取地物海量点云数据；/n高分辨率CCD相机用于获取目标区域地物的影像数据；/n高速计算单元用于对激光扫描仪和高分辨率CCD相机进行控制，并对所采集的海量点云数据进行实时后处理得到点云模型数据；/n大容量存储单元划分为两个存储区域，区域一用于装载Linux系统，存储采集的原始海量点云数据...

【技术特征摘要】
1.一种轻型机载激光雷达实时处理与控制系统，其特征在于，包括轻型无人机平台、机载激光雷达系统和地面控制系统；
所述轻型无人机平台用于搭载机载激光雷达系统；
所述机载激光雷达系统包括激光扫描仪、高速计算单元、高分辨率CCD相机、大容量存储单元和5G通讯模块；
激光扫描仪用于对目标区域范围内地面物体进行扫描，获取地物海量点云数据；
高分辨率CCD相机用于获取目标区域地物的影像数据；
高速计算单元用于对激光扫描仪和高分辨率CCD相机进行控制，并对所采集的海量点云数据进行实时后处理得到点云模型数据；
大容量存储单元划分为两个存储区域，区域一用于装载Linux系统，存储采集的原始海量点云数据与影像数据，区域二用于存储重建后的点云模型数据；
5G通讯模块用于机载激光雷达系统与地面控制系统之间建立通讯连接，实现地面控制系统对机载激光雷达系统的实时远程控制；
所述地面控制系统用于控制轻型无人机平台的飞行安全，实时传回高速计算单元构建的点云模型数据与高分辨率CCD相机的影像数据，且对高速计算单元进行远程控制以提高扫描效率。


2.如权利要求1所述的一种轻型机载激光雷达实时处理与控制系统，其特征在于，所述轻型无人机平台为六旋翼无人机。


3.如权利要求1所述的一种轻型机载激光雷达实时处理与控制系统，其特征在于，所述的机载激光雷达系统中，激光扫描仪与高速计算单元间以以太网协议交换数据，高分辨率CCD相机与高速计算单元间以HDMI视频协议交换数据。


4.如权利要求1所述的一种轻型机载激光雷达实时处理与控制系统，其特征在于，所述的激光扫描仪，将极窄脉冲发射向目标物，同时，激光信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵长明，王文鑫，张海洋，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11