[发明专利]一种机载激光雷达系统平差处理方法

说明书

本发明涉及激光雷达平差技术，其公开了一种机载激光雷达系统平差处理方法，解决传统技术手动输入安装误差参数调整误差值存在的需要大量人工干预、无法得到精确解的问题。该处理方法包括以下步骤：a.获取无人机位置姿态信息；b.选取不同航带的同名点；c.通过无人机的位置姿态信息，计算考虑安置误差后同名点的位置；d.以不同航带同名点考虑安置误差以后得到的点位置应该为同一点为条件，建立方程；e.基于同名点通过最小二乘法反算求解安置误差；f.通过安置误差反算角度误差及偏移误差。

技术领域

本发明涉及激光雷达平差技术，具体涉及一种机载激光雷达系统平差处理方法。

背景技术

激光雷达是一种能够快速获取目标三维空间信息的主动测量手段，它具有全天候、精度高、费用低等优点。近年来，机载激光雷达在林业、城市、交通、水利等领域中得到了广泛的应用。由于安装过程无法确保激光雷达的安装角度精度达到要求，且完全一致。在生成点云过程中会出现不同程度精度损失，因此需要对扫描图像进行平差算法处理以减小精度损失。

当前常见方法为通过手动输入安装误差参数，调整其误差值到最小。由于平差过程涉及矩阵方程运算，需要同时求解两个矩阵，运算过程较为复杂繁琐，且方程数不足，无法得到单一解，在常规工程应用中很难得到正确的结果，因此需要采用手动输入逐渐测试的方式，逐渐逼近正确结果，达到计算目的。此方法存在盲目性，需要一定的经验数值，需要通过大量人工干预，耗费精力，且只能得到近似解，无法得到精确解。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种机载激光雷达系统平差处理方法，解决传统技术手动输入安装误差参数调整误差值存在的需要大量人工干预、无法得到精确解的问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种机载激光雷达系统平差处理方法，包括以下步骤：

a.获取无人机位置姿态信息；

b.选取不同航带的同名点；

c.通过无人机的位置姿态信息，计算考虑安置误差后同名点的位置；

d.以不同航带同名点考虑安置误差以后得到的点位置应该为同一点为条件，建立方程；

e.基于同名点通过最小二乘法反算求解安置误差；

f.通过安置误差反算角度误差及偏移误差。

作为进一步优化，步骤a中，所述获取无人机位置姿态信息，具体包括：

通过基准站卫星信号接收机、机载卫星信号接收机、机载惯导多数据源联合解算得到无人机位置姿态信息。

作为进一步优化，步骤b中，选取不同航带上的多组同名点，所述同名点满足：无人机同一次飞行中多航带均覆盖到，且位置固定，不随时间变化而变化。

作为进一步优化，步骤c中，所述通过无人机的位置姿态信息，计算考虑安置误差后同名点的位置，具体包括：

计算不同航带同名点对应激光雷达扫描到此点的时间，根据对应时刻的无人机位置姿态信计算惯导坐标系到WGS84坐标系转移矩阵，激光雷达坐标系到惯导坐标系旋转矩阵及激光雷达坐标系到惯导坐标系的偏移量。

本发明的有益效果是：

通过选取不同航带上的同名点来建立方程，利用最小二乘法反算安置误差，在不损失精度的前提下，达到自动计算的目的。

附图说明

图1为本发明的机载激光雷达系统平差处理方法流程图。

具体实施方式