[发明专利]一种基于机载LiDAR的高尔夫导航方法

说明书

一种基于机载LiDAR的高尔夫导航方法，包括如下步骤：1)对高尔夫球场三维数据进行采集处理，并将处理后的数据上传至服务器；2)终端进行登录验证成功后可以与服务器进行交互；3)终端获取的高尔夫球场三维数据可实时浏览球场的所有球洞、观察所在位置与球洞的距离；4)终端自动对起球点和落球点的距离进行测量；5)模拟高尔夫球飞行弹道；6)挥杆力度估算。本发明采用基于机载LiDAR和地面LiDAR的高尔夫导航方法仿真数据精度高，计算方法简单，能提高选杆和策略应对的正确性。

技术领域

本发明属于导航技术领域，涉及一种基于机载LiDAR的高尔夫导航方法。

背景技术

CN 104931990 A一种高尔夫球场导航地图测绘方法，测绘方法利用地图测绘系统实现，测绘系统包括基准站接收机、至少一台流动站接收机以及用于数据传输的电台；所述测绘方法包括：在实时动态RTK作业模式下将一些必要的数据输入GPS控制手簿，输入的数据包括基准站的坐标、高程、坐标系转换参数、水准面拟合参数；所述基准站接收机架设在已知点上，平面坐标或高程已知，点位位于测区中间；流动站接收机依次设置在待测点上观测；基准站接收机与流动站接收机保持同时跟踪至少4颗以上的卫星，基准站接收机不断地对可见卫星进行观测，将接收到的卫星信号通过电台发送给流动站接收机；基准站接收机通过连接的电台将测站坐标、伪距观测值、载波相位观测值、卫星跟踪状态和接收机工作状态发送给流动站接收机；流动站接收机将采集到的GPS观测数据和基准站接收机发送来的信号传输到控制手簿，组成差分观测值，进行实时差分及平差处理，实时得出本站的坐标、高程及其观测精度信息；求解平面转换参数，至少要联测两个平面坐标点，求解高程转换参数则需要联测三个高程点。该高尔夫导航方法利用GPS和接收机对高尔夫球进行模拟和定位，因而GPS的模拟计算受干扰因素较多、精度低，计算方法复杂、计算量大、无法实现实时模拟。

LIDAR是一种集激光，全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与一身的系统，用于获得数据并生成精确的DEM。这三种技术的结合，可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑。它又分为目前日臻成熟的用于获得地面数字高程模型(DEM)的地形LIDAR系统和已经成熟应用的用于获得水下DEM的水文LIDAR系统，这两种系统的共同特点都是利用激光进行探测和测量。

发明内容

为了克服现有的高尔夫导航方法虚拟数据精度低、计算方法复杂的不足，本发明提供了一种基于机载LiDAR的高尔夫导航方法，包括如下步骤：

步骤1：对高尔夫球场三维数据进行采集处理，并将处理后的数据上传至服务器；

步骤2：终端进行登录，在验证成功后与服务器进行交互；

步骤3：终端获取的高尔夫球场三维数据可实时浏览球场的所有球洞、观察所在位置与球洞的距离；

步骤4：终端自动对起球点和落球点的距离进行测量；

步骤5：模拟高尔夫球飞行弹道；

步骤6：终端根据上述数据挥杆力度估算。

优选的，所述步骤1中的高尔夫球场三维数据的采集处理具体为：

S1：采用机载LiDAR采集高尔夫球场的激光点云数据和原始影像数据；

S2：对机载LiDAR原始激光点云数据进行自动分类和手动精细分类，得到地面点和非地面点两类数据，使用地面点数据生成DEM成果；

S3：对机载LiDAR原始影像数据进行解压、调色，然后结合时间轴文件、航迹文件和地面点关键点进行同名点查找、平差、色点查找，接着与拼接线编辑生成DOM成果；

S4：设置均匀分布的测区检查点，通过实地测量高尔夫场地检查点，与DEM进行对比，求得高程精度中误差，该误差要求小于0.1米；通过实地测量高尔夫场检查点与DOM进行对比，求得平面精度中误差，要求改中误差小于0.15米；