[发明专利]一种机载激光雷达航测参数的优化设计方法

权利要求书

1.一种机载激光雷达航测参数优化设计方法；所述方法建立激光器参数、飞行参数、扫描系统参数与激光脚点分布的映射关系：飞行高度和扫描角决定了扫描带宽，飞行速度和扫描频率决定了扫描点的航向分布间距，重复频率影响每一条扫描线上的扫描点数的大小，重复频率、扫描带宽和扫描频率共同决定了激光脚点旁向间距；所述方法以扫描航带条数为自变量，以所需扫描时间为因变量，确定出航测参数；其特征在于，建立激光器参数、飞行参数、扫描系统参数与激光脚点分布的映射关系；以满足激光脚点分布为前提条件，以扫描带条数为自变量，以对扫描区域完成扫描用时最少为优化目标；以激光器参数、飞行参数、扫描系统参数与激光脚点分布的映射关系为约束条件，求得最佳的扫描带条数、激光器参数、飞行参数、扫描系统参数以及扫描时间；所述方法在航测开始之前进行航测参数设计，并在航测过程中对实际航测参数进行监测与校正；所述激光器参数包括激光脉冲重复频率、激光束发散角；所述飞行参数包括飞行平台的飞行速度、相对被测地面区域的飞行高度和在被测区域平面内的飞行航线位置；所述扫描系统参数包括扫描角、扫描频率；其他参数还包括扫描带重叠度；本发明按照三维重建精度对激光脚点分布密度要求，根据扫描区域、飞行平台、激光雷达系统参数的特点，设计出航测用时最少的航测参数。

2.按照权利要求1所述的一种机载激光雷达航测参数优化设计方法，其特征在于，以满足激光点云分布密度为前提；所述点云分布密度的评价参数是点云分布的航向间距和旁向间距，是影响三维图像重建精度的重要因素之一。

3.按照权利要求1所述的一种机载激光雷达航测参数优化设计方法，其特征在于，所述激光器参数包括激光脉冲重复频率、激光光束发散角；所述飞行参数是指飞行平台的飞行速度、相对航测地面区域的飞行高度和在被测区域平面内的飞行航线位置；所述扫描系统参数是指扫描机构的扫描频率。

4.按照权利要求1所述的一种机载激光雷达航测参数优化设计方法，其特征在于所述激光脚点分布与激光器参数、飞行参数、扫描系统参数之间的映射关系为约束条件为：飞行高度和扫描角决定了扫描带宽，飞行速度和扫描频率决定了扫描点的航向分布间距，重复频率影响每一条扫描线上的扫描点数的大小，重复频率、扫描带宽和扫描频率共同决定了激光脚点旁向间距。

5.按照权利要求1所述的一种机载激光雷达航测参数优化设计方法，其特征在于，所述约束关系中的参数除了激光器参数、飞行参数和扫描系统参数外，还包括扫描带重叠度，所述重叠度为相邻两条扫描带的重叠程度，一定的扫描带重叠度确保不会发生漏扫现象。

6.按照权利要求1所述的一种机载激光雷达航测参数优化设计方法，其特征在于，所述航测参数包括航测主参数和航测延伸参数；所述航测主参数包括飞行高度、飞行速度、飞行航线位置、扫描频率；所述航测延伸参数包括扫描带宽、航向间距、扫描行点数、飞行时间。

7.按照权利要求1所述的一种机载激光雷达航测参数优化设计方法，其特征在于，所述优化设计是以完成扫描区域的航测时间最少为目的；在满足激光脚点分布要求的情况下，能以最短的时间完成扫描任务。

8.按照权利要求1所述的一种机载激光雷达航测参数优化设计方法，其特征在于，所述航测飞行平台为机动灵活、低空飞行的机载平台。

9.按照权利要求1所述的一种机载激光雷达航测参数优化设计方法，其特征在于，在航测前完成所述航测参数优化设计，确定最佳的航测参数；在航测飞行过程中以最佳航测参数为基准校正实际的航测参数。