一种用于机载多波束三维扫描激光雷达的解算方法技术

技术编号:34604829 阅读:86 留言:0更新日期:2022-08-20 09:08
本发明专利技术提供一种用于机载多波束三维扫描激光雷达的解算方法,首先建立瞬时激光束坐标系,定义基准光束,计算基准光束地面点在瞬时激光束坐标系下的坐标;根据其余光束与基准光束在DOE平面上的偏移量,计算多波束激光各束地面点在瞬时激光束坐标系下的坐标,然后通过构建坐标模型与坐标转换,解算多波束激光各束地面点在大地坐标系下的坐标,从而获得点云模型。本发明专利技术以瞬时激光束坐标系下目标光束与基准光束在DOE平面上的偏移量为基准,获得瞬时激光束坐标系下各光束地面脚点坐标,进而根据模型构建与坐标解算获得后续坐标系下各光束地面脚点坐标,解决了阵列探测结合扫描的探测方式下,机载激光雷达地面脚点的精确解算问题,兼顾精确性与运行效率。兼顾精确性与运行效率。兼顾精确性与运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于机载多波束三维扫描激光雷达的解算方法


[0001]本专利技术涉及测量测试
,具体涉及一种用于机载多波束三维扫描激光雷达的解算方法。

技术介绍

[0002]三维扫描激光雷达作为一种新兴的三维数据获取手段,能够快速获取地形表面数据,地物特征等,是一种高精度、高密度、高效率的主动测量技术。传统的机载激光雷达通过单波束激光结合机械扫描的方式实现对目标区域的覆盖,扫描方式包括线扫描、圆锥扫描等。
[0003]随着多波束分光技术、单光子阵列探测技术的发展,三维扫描激光雷达系统向以微脉冲高重频激光发射、光学阵列接收、单光子阵列探测为代表的新一代技术路线方向发展。相比于传统扫描体制激光三维成像方法,可以在远距离下满足更高的成像分辨率、更高的定位精度、更高效率的成像探测应用需求。
[0004]多波束阵列探测结合扫描机构的技术体制为新一代三维扫描系统的发展方向,可以快速,全面的获取高精度、高密度的立体成像,明显地反映出地形的表面变化。而提高激光雷达地面脚点的定位精度是提高激光点云数据精度,完成多源数据融合,生成有效数据产品的重要保障。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机载多波束三维扫描激光雷达的解算方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:定义瞬时激光束坐标系:定义基准光束,计算基准光束地面点在瞬时激光束坐标系下的坐标;根据其余光束与基准光束在DOE平面上的偏移量,计算多波束激光各束地面点在瞬时激光束坐标系下的坐标;S2:获得点云模型:通过构建坐标模型与坐标转换,解算多波束激光各束地面点在大地坐标系下的坐标,从而获得点云模型,解算完毕。2.根据权利要求1所述的一种用于机载多波束三维扫描激光雷达的解算方法,其特征在于,所述步骤S1包括以下步骤:S101、定义基准光束,所述基准光束为光束1,多波束激光除所述基准光束以外的光束编号为光束i,i为大于1的整数,构建瞬时激光束坐标系;S102、计算光束1的地面点在所述瞬时激光束坐标系下的坐标;S103、根据光束i与光束1的相互关系求得光束i在所述瞬时激光束坐标系下的地面点坐标,所述相互关系通过所述瞬时激光束坐标系下所述光束i与所述光束1在X
D
和Y
D
方向的偏移量表示。3.根据权利要求2所述的一种用于机载多波束三维扫描激光雷达的解算方法,其特征在于,步骤S101中,光束1为所述瞬时激光束坐标系经分束后的第1束光束,光束1与DOE平面交点为原点O,DOE平面向下为X
D
轴,DOE平面向左为Y
D
轴,光束1的指向为Z
D
轴,右手系为O

X
D
Y
D
Z
D
。4.根据权利要求3所述的一种用于机载多波束三维扫描激光雷达的解算方法,其特征在于,步骤S102中,光束1地面点坐标的计算公式为:其中,ρ为激光测距值。5.根据权利要求4所述的一种用于机载多波束三维扫描激光雷达的解算方法,其特征在于,步骤S103中,光束i在所述瞬时激光束坐标系下的地面点坐标计算方法为:瞬时激光束坐标系下,光束i经过DOE后被分为M*N的阵...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩晓爽潘超赵一鸣刘宇哲袁逸飞王丽东于勇李凉海
申请(专利权)人:航天长征火箭技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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