机载平台6-D运动误差对LiDAR点云质量的影响比较

直升机载荷平台6-D(Six-Dimensional)运动误差(即飞行轨迹和姿态角运动误差)对机载LiDAR点云质量影响显著,进而影响三维重建模型精度。分析各运动误差对点云质量的影响特点,对于有针对性地消除各运动误差影响、有效提高机载LiDAR三维成像产品精度具有重要意义。建立了机载激光扫描脚点三维空间位置偏差与机载平台六方位运动误差之间的传递关系;采用数值仿真,定量比较了六方位运动误差对激光点云密度分布和的影响,获得了六方位运动误差的影响特点及规律。仿真结果表明,直升机载荷平台的三个姿态角运动误差对点云密度的影响更显著,且随飞行高度的增大而增大,而三个飞行轨迹运动误差的影响相对较小。

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

影响机载激光扫描点云精度的测量误差因素有很多,它们共同存在且交叉影响,因此确定各测量误差因素、分析它们各自对点云精度的影响大小并排序,对消除重要误差因素的影响、有效提高点云精度有重要意义。通过分析圆锥旋转式机载激光扫描工作原理,明确了影响点云精度的各种误差因素,建立了各误差因素和点云精度之间的映射关系。采用多元线性回归方法,建立了各误差因素与点云三维坐标误差之间的多元线性回归方程,获得了标准化回归系数,定量评价了各误差因素对激光点云三维坐标精度的影响显著性,并进行了排序。为机载激光扫描系统的误差分配和重要误差因素的抑制补偿以及有效提高激光点云的精度,提供了重要的理论依据。

基于正交化实验对影响机载激光雷达测量精度的工作参数进行最优化设计

机载激光雷达三维成像技术中对工作参数的设置非常重要,其关系到机载激光雷达测量精度的高低。为了获得机载激光雷达工作参数的最优设置值,推导了机载激光雷达扫描激光脚点的三维坐标误差,进行了误差因素分析,并确定了影响机载激光雷达激光脚点测量精度的各个工作参数。基于正交化实验设计,对每个工作参数设置了3个水平,共获得了18个机载激光雷达工作参数组;通过仿真机载激光雷达扫描过程,获得了在18组参数设置值下扫描激光脚点的三维坐标误差。通过正交实验误差分析,获得了各工作参数的最优设置值,并探讨了各工作参数的取值特点和规律,为提高机载激光雷达的实际测量精度提供了理论指导。