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Mars-LiDAR系统误差分析及安置角误差飞行检校

胡国军 朱精果 刘汝卿

胡国军, 朱精果, 刘汝卿. Mars-LiDAR系统误差分析及安置角误差飞行检校[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1217009-1217009(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1217009
引用本文: 胡国军, 朱精果, 刘汝卿. Mars-LiDAR系统误差分析及安置角误差飞行检校[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1217009-1217009(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1217009
Hu Guojun, Zhu Jingguo, Liu Ruqing. Error analysis of Mars-LiDAR system and calibration of installation angle error[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(12): 1217009-1217009(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1217009
Citation: Hu Guojun, Zhu Jingguo, Liu Ruqing. Error analysis of Mars-LiDAR system and calibration of installation angle error[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(12): 1217009-1217009(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1217009

Mars-LiDAR系统误差分析及安置角误差飞行检校

doi: 10.3788/IRLA201645.1217009
基金项目: 

国家高分重大专项项目(GFZX040305)

详细信息
    作者简介:

    胡国军(1977-),男,副研究员,博士生,主要从事摄影测量与遥感方面的研究。Email:hgj_2000@163.com

    通讯作者: 朱精果(1977-),男,副研究员,博士,主要从事激光成像探测方面的研究工作。Email:zhujg@aoe.ac.cn
  • 中图分类号: TN249;P237

Error analysis of Mars-LiDAR system and calibration of installation angle error

  • 摘要: 机载激光雷达系统是集激光扫描仪、全球定位系统和惯性导航系统等于一体的多传感器集成系统。机载激光雷达的检校和标定是保证激光点云定位精度的关键环节,其中扫描系统安置角误差是影响定位精度的主要因素之一。首先介绍了国产中远程机载激光雷达Mars-LiDAR系统,然后基于误差传播定律对系统误差进行了分析。研究了系统安置角误差的飞行检校方法,采用外场定标的方法将安置角进行动态分离,并通过飞行试验完成了系统安置角误差的动态检校,对Mars-LiDAR系统在3000 m、4000 m飞行高度获取的点云进行了定位精度分析和校正,验证了Mars-LiDAR系统安置角误差检校方法的实用性。
  • [1] Wang Jianjun, Liu Jidong. Analysis and sorting of lmpacts of measurement errors on positioning accuracy of laser Point cloud obtained from airborne laser scanning[J]. Chinese Journal of Lasers, 2014, 41(4):239-244. (in Chinese)王建军, 刘吉东. 影响机载激光扫描点云精度的测量误差因素分析及其影响大小排序[J]. 中国激光, 2014, 41(4):239-244.
    [2] Li Guoming, Xian Guiyu. ALS70 airborne LiDAR data using the product production[J]. Geomatics Spatial Information Technology, 2013, 36(12):151-153. (in Chinese)李国明, 咸桂玉. 简述利用ALS70机载激光雷达生产数据产品[J]. 测绘与空间地理信息, 2013, 36(12):151-153.
    [3] Feng Wenjiang. Analysis on positional accuracy of 3D laser scanning data[J]. Surveying and Mapping of Geology and Mineral Resources, 2014, 30(1):31-34. (in Chinese)冯文江.三维激光扫描数据点位精度分析[J].地矿测绘, 2014, 30(1):31-34.
    [4] Jenkins L G. Key drivers in determining LiDAR sensor selection[C]//ISPRS Commission VⅡ Mid-term Symposium Remote Sensing:from Pixels to Process, 2006:342-352.
    [5] Li Menglin, Zhu Jingguo, Meng Zhe, et al. The design of lightweight and small sized airborne laser scanner[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(5):1426-1431. (in Chinese)李孟麟, 朱精果, 孟柘, 等. 轻小型机载激光扫描仪设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(5):1426-1431.
    [6] Zhu Jingguo, Li Feng, Huang Qitai, et al. Design and realization of an airborne LiDAR dual-wedge scanning system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5):0502001. (in Chinese)朱精果, 李锋, 黄启泰, 等. 机载激光雷达双光楔扫描系统设计与实现[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(5):0502001.
    [7] Tian Xiangrui, Xu Lijun, Xu Teng, et al. Calibration of installation angles for mobile LiDAR scanner system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014. 43(10):3292-3297. (in Chinese)田祥瑞, 徐立军, 徐腾, 等. 车载LiDAR扫描系统安置误差角检校[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(10):3292-3297.
    [8] Li Xiaozhen, Wu Yufeng, Guo Liang, et al. Downward-looking 3-D imaging configuration and algorithm for synthetic aperture lidar[J]. Infrared and Laser Engineering,2014, 43(10):3276-3281. (in Chinese)李小珍, 吴玉峰, 郭亮, 等. 合成孔径激光雷达下视三维成像构型及算法[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(10):3276-3281.
    [9] He Weiji, Sima Boyu, Miao Zhuang, er al. Correction of reversal errors in photon counting 3D imaging Lidar[J]. Optics and Precision Engineering, 2013, 2(10):2488-2494. (in Chinese)何伟基, 司马博羽, 苗壮, 等. 光子计数三维成像激光雷达反转误差的校正[J]. 光学精密工程, 2013, 21(10):2488-2494.
    [10] Wang Liying. Theory and Method of Error Processing of the Airborne LiDAR Data[M]. Wuhan:Surveying and Mapping Press, 2013. (in Chinese)王丽英. 机载LiDAR数据误差处理理论与方法[M]. 武汉:测绘出版社, 2013.
    [11] Yan Jie, Ruan Youtian, Xue Peiyao. Active and passive optical image fusion technology[J]. Chinese Optics, 2015, 8(3):378-385. (in Chinese)严洁, 阮友田, 薛珮瑶. 主被动光学图像融合技术研究[J]. 中国光学, 2015, 8(3):378-385.
    [12] Qu Hengkuo, Zhang Qingyuan, Ruan Youtian. Laser radar based on scanning image tracking[J]. Chinese Optics, 2012, 5(3):243-247. (in Chinese)屈恒阔, 张清源, 阮友田. 扫描成像跟踪激光雷达[J]. 中国光学, 2012, 5(3):243-247.
    [13] Li Xiaolu, Xu Lijun. Influence of laser footprint deviation causing by motion error of airborne LiDAR[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011, 36(11):1270-1279. (in Chinese)李小路, 徐立军. 平台运动误差对机载LiDAR激光脚点分布的影响分析[J]. 武汉大学学报, 2011, 36(11):1270-1279.
    [14] Zhu Jingguo, Guan Yanling. Analysis of impacts of measurement errors on positioning accuracy of light Weighted mini airborne LiDAR[J]. Surveying and Mapping Science Edition, 2013, 4(38):30-34. (in Chinese)朱精果, 关艳玲.轻小型机载激光雷达定位精度影响因素分析[J]. 测绘科学专刊, 2013, 4(38):30-34.
  • [1] 张烜喆, 王彦, 王佳华, 侯再红, 杜少军.  光场相机在湍流下的清晰成像和点云计算 . 红外与激光工程, 2020, 49(11): 20200053-1-20200053-7. doi: 10.3788/IRLA20200053
    [2] 李小路, 曾晶晶, 王皓, 徐立军.  三维扫描激光雷达系统设计及实时成像技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 503004-0503004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0503004
    [3] 薛珊, 吕南方, 沈雨鹰, 刘正彬, 郭建波.  基于激光三维点云的机械工件识别方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 442002-0442002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0442002
    [4] 陈阳, 杨延丽, 孙婷婷, 储海荣, 苗锡奎.  直写式激光导引头标定系统误差分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1105007-1105007(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1105007
    [5] 俞家勇, 卢秀山, 田茂义, 贺岩, 吕德亮, 胡善江, 王延存, 曹岳飞, 黄田橙.  机载激光雷达测深系统定位模型与视准轴误差影响分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 606005-0606005(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0606005
    [6] 武军安, 郭锐, 刘荣忠, 刘磊, 柯尊贵.  末敏弹线阵激光雷达对地面装甲目标的提取方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(3): 330002-0330002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0330002
    [7] 陈怀宇, 尹达一.  精细导星仪星点定位系统误差的高精度补偿方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1113005-1113005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1113005
    [8] 卢纯青, 宋玉志, 武延鹏, 杨孟飞.  基于TOF计算成像的三维信息获取与误差分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1041004-1041004(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1041004
    [9] 赵世明, 孙致月.  红外制导半实物仿真系统误差分析 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 804004-0804004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0804004
    [10] 张欣婷, 安志勇, 亢磊.  三维激光雷达发射/接收共光路光学系统设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 618004-0618004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0618004
    [11] 王力, 李广云, 杨新永, 王永乐, 周阳林, 崔谦.  车载三维激光扫描系统安置参数一站式标定 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1106005-1106005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1106005
    [12] 王建军, 许同乐, 李东兴, 霍文骁, 李云龙.  机载平台6-D运动误差对LiDAR点云质量的影响比较 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 830002-0830002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0830002
    [13] 史成龙, 刘继桥, 毕德仓, 李世光, 刘丹, 陈卫标.  机载激光雷达测量二氧化碳浓度误差分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 530001-0530001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0530001
    [14] 马跃, 阳凡林, 易洪, 李松.  对地观测星载激光测高仪在轨姿态系统误差检校方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2401-2405.
    [15] 陈骁, 石志广, 杨卫平, 凌建国.  利用三维点云的圆锥状弹头目标参数估计 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3480-3485.
    [16] 胡晓彤, 王建东.  基于子空间特征向量的三维点云相似性分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1316-1321.
    [17] 田祥瑞, 徐立军, 徐腾, 李小路, 张勤拓.  车载LiDAR扫描系统安置误差角检校 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3292-3297.
    [18] 唐磊, 吴海滨, 孙东松, 舒志峰.  瑞利散射多普勒测风激光雷达系统误差分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3570-3576.
    [19] 李峰, 崔希民, 刘小阳, 卫爱霞, 吴燕雄.  机载LIDAR 点云定位误差分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1842-1849.
    [20] 唐圣金, 郭晓松, 周召发, 蒲鹏程.  星点亚像元定位中系统误差的改进补偿方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1502-1507.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-22
  • 修回日期:  2016-05-26
  • 刊出日期:  2016-12-25

Mars-LiDAR系统误差分析及安置角误差飞行检校

doi: 10.3788/IRLA201645.1217009
    作者简介:

    胡国军(1977-),男,副研究员,博士生,主要从事摄影测量与遥感方面的研究。Email:hgj_2000@163.com

    通讯作者: 朱精果(1977-),男,副研究员,博士,主要从事激光成像探测方面的研究工作。Email:zhujg@aoe.ac.cn
基金项目:

国家高分重大专项项目(GFZX040305)

  • 中图分类号: TN249;P237

摘要: 机载激光雷达系统是集激光扫描仪、全球定位系统和惯性导航系统等于一体的多传感器集成系统。机载激光雷达的检校和标定是保证激光点云定位精度的关键环节,其中扫描系统安置角误差是影响定位精度的主要因素之一。首先介绍了国产中远程机载激光雷达Mars-LiDAR系统,然后基于误差传播定律对系统误差进行了分析。研究了系统安置角误差的飞行检校方法,采用外场定标的方法将安置角进行动态分离,并通过飞行试验完成了系统安置角误差的动态检校,对Mars-LiDAR系统在3000 m、4000 m飞行高度获取的点云进行了定位精度分析和校正,验证了Mars-LiDAR系统安置角误差检校方法的实用性。

English Abstract

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