浅谈机载激光雷达数据处理

机载激光雷达是激光探测及测距系统,它集成了GPS、IMU、激光扫描仪。其中主动传感系统(激光扫描仪)利用返回的脉冲可获取探测目标高分辨率的距离、坡度、粗糙度和反射率等信息,而被动光电成像技术可获取探测目标的数字成像信息,经过地面的信息处理而生成逐个地面采样点的三维坐标,最后经过综合处理而得到沿一定条带的地面区域三维定位与成像结果。     

建筑物立面激光点云的定位

车载式近景目标3维测量系统,采用激光扫描仪获取建筑物立面点云。激光点云仅具有扫描仪坐标系下的坐标,不便于其他数据融合进行3维建模。文中根据系统的特点和要求,通过建立相应的坐标系,利用已有或优化的坐标转换模型确定坐标系之间的坐标转换关系。依据基准点与载体平台GPS接收机之间同步观测数据将激光点云在扫描仪坐标系下的坐标经过多次坐标转换,得到基准点所在当地坐标系下的坐标。使系统实现了满足精度要求的建筑物立面激光点云的定位工作。     

建筑物立面激光点云的定位

车载式近景目标3维测量系统,采用激光扫描仪获取建筑物立面点云.激光点云仅具有扫描仪坐标系下的坐标,不便于其他数据融合进行3维建模.文中根据系统的特点和要求,通过建立相应的坐标系,利用已有或优化的坐标转换模型确定坐标系之间的坐标转换关系.依据基准点与载体平台GPS接收机之间同步观测数据将激光点云在扫描仪坐标系下的坐标经过多次坐标转换,得到基准点所在当地坐标系下的坐标.使系统实现了满足精度要求的建筑物立面激光点云的定位工作.     

3D SLAM的室内背包移动测量系统研究

针对室内移动测图中GPS信号缺失,导致无法获取精确定位坐标与导航的问题,该文研发了一套室内背包式移动测量系统,该系统能够利用三维激光定位与测图的方法实现快速同步定位及地图创建和室内三维激光点云获取,可以应用在室内或地下的环境中进行数据采集,在不损失作业效率的前提下获取系统作业轨迹、高精度点云等多种数据结果。为了对系统的精度进行验证,使用该系统在实验室大楼走廊中进行实验获取室内三维激光点云,并将实验结果与采用常规测量手段得到的结果进行对比分析。实验表明,此系统的相对精度和绝对精度分别能够达到0.048和0.047m,在室内三维信息获取过程中相比较于传统作业方式显著提高了作业效率和数据质量,能够满足室内建模与测图要求。     

一种有效的GPS RTK高程测量方法

采用静态与动态测量相结合的模式,可以很方便地获得基准站及流动站相对于平均观测历元时刻的ITRF框架坐标,与常规GPS RTK测量相比,该方法效率高,且获得的结果具有明确的基准定义。利用3个IGS跟踪站的数据,分析不同框架及历元下对应点的大地经纬度及大地高的差异情况,并分析其变化对GPS高程转换的影响。结果表明,不同框架及历元结果对GPS RTK高程转换的影响基本可忽略,该方法具有较好的应用价值。     

PZ-90与WGS-84的坐标转换参数

主要论述了GLONASS坐标系统PZ-90的定义及与GPS坐标系统WGS-84进行坐标转换的基本方法和数学模型。对现有转换参数的获取方法进行论述与评价，并对各种不同的转换参数进行了分析比较。     

无人机机载三维激光点云数据在电力线路规划设计中的应用

首先介绍了利用无人机搭载三维激光雷达获取三维激光点云数据的软硬件设备,详细阐述了利用无人机获取三维激光点云数据的外业具体流程、激光点云数据内业处理关键技术和流程,随后结合具体的线路工程,利用无人机搭载三维激光雷达获取了整条线路的点云数据并进行了内业点云解算,通过GPS和全站仪实测特征点的三维坐标并与点云中对应点的三维坐标比较,统计了三维激光点云数据的平面精度和高程精度。事实证明,三维激光点云数据的精度可满足输电线路规划设计的要求,因此,无人机机载三维激光点云数据在电力规划设计中的应用具有可行性。     

地面3维激光扫描仪测量精度试验与分析

地面3维激光扫描仪是一种可进行全自动高精度立体扫描的先进仪器。其特点是可大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的3维坐标数据,且所获取的数据具有实时、动态、高密度、高精度等优点。因而,激光扫描测量仪器的精度对工程应用的影响以及对3维点云模型的建立和精度影响至关重要。文章针对瑞格公司所生产的VZ400扫描仪在测量时,距离、入射角度、目标颜色几个因素对精度产生的影响进行研究。利用平面拟合的方法分析精度,得出了随着距离的增加,入射角的增大,会导致地面3维激光扫描仪测量精度降低的定性分析结论．     

基于GPS的近景测量定位方法研究

本文介绍了基于GPS的近景测量定位方法所需硬件的集成方式及功能,分析了该方法定位的基本原理,并对试验结果进行了分析,验证该方法的可行性及定位精度.利用交向摄影方式,用一台相机,分别在两个摄站点获取同一范围的影像,利用数字罗盘测相机的姿态,GPS测摄站点坐标,利用单片后方交会及像对前方交会解求待定地物点的三维坐标,为不易...     

利用CORS的3DSurs系统高精度定位技术研究

针对3DSurs系统在城市空间数据采集与定位过程中利用静态相对定位模式时存在的基准站设置、距离限制等局限性,提出了利用CORS的3DSurs系统高精度定位技术方案。首先,进行流动站(3DSurs)的坐标概略计算;然后,解算流动站的综合误差改正值;最后,进行流动站的精确坐标计算。以青岛CORS为例,分析了3DSurs系统的高精度定位结果。结果表明,基于CORS的3DSurs高精度定位点位精度优于10cm,能够满足城市空间数据采集与定位精度的要求。     

基于GPS／北斗网络RTK算法实现与结果分析

随着GPS现代化的发展以及中国北斗二代的实施,GPS／BDS组合导航系统在各个行业领域和亚太地区各个国家得到日益广泛的应用,国际海运事业无线电技术委员会（RTCM）增加了北斗卫星导航系统（BDS）星历电文并支持BDS载波相位差分应用使得北斗的地基增强系统在各行业中的应用更加重要。本文介绍相对定位基本模型,单基站实时运态（RTK）与多基站RTK基本原理以及虚拟参考站（VRS）定位方法,通过采集GPS／BDS观测值,分析单基站RTK与多基站定位结果。结果表明,若流动站与基准站距离较短,多基站与单基站定位精度均能得到厘米级定位结果;在流动站与基准站距离较长时,GPS／BDS双频多基站RTK的定位精度能达到厘米级定位结果,可用性强。      

机载激光雷达系统定位精度分析

从机载激光雷达系统误差的产生机制出发,分别对姿态角误差、DGPS误差、瞬时扫描角误差、激光测距误差对激光脚点定位精度的影响进行定量的分析,从理论上分析了机载激光雷达系统的定位精度。本文的结果对实际应用具有重要的参考价值。     

粒子滤波在高动态GPS定位中的应用

针对高动态GPS定位系统的特点,引入了一种基于粒子滤波的高动态GPS定位系统滤波算法。借助于移动目标的速度矢量模型建立了系统状态方程,论文给出了标准的卡尔曼滤波算法模型,重点讨论了粒子滤波算法在高动态GPS定位中的应用,详细描述了算法的推导过程。对算法进行仿真,结果表明当GPS接收机作大范围机动或GPS信号受到干扰时,粒子滤波要优于标准的卡尔曼滤波。     

GPS设备海上动态定位精度检测新方法

为解决GPS设备海上动态定位精度检测的问题,提出了利用高精度全站仪对GPS设备动态跟踪进行动态定位精度评定.阐述了检测基准数据的采集和处理,以及利用惯性测量设备提供的姿态数据将GPS定位数据归算到检测基准.简要介绍了进行动态定位精度评定所采用的方法,并对系统的误差进行了分析.最后通过实验验证了新方法的有效性.     

基准站设置对POS系统定位精度的影响

利用实际航摄资料分析了地面基准站设置对机载POS系统定位精度的影响,比较了利用其定位结果进行POS辅助空中三角测量和直接对地目标定位的精度。实验表明,架设GPS基准站可以明显提高POS系统定位的高程精度,无地面基准站的POS系统定位结果可满足1∶50000小比例尺航测成图的精度要求。     

主动式定位系统实时数据传输与解译

主动式定位集成系统是集GPS、激光测距仪、三维数字罗盘等构成的多模块定位系统。该系统可实现远距离自主定位功能,即在不接触目标物情况下实现目标点定位功能,为危险地段、不可设站地段量测提供了方便。为了实现该集成系统实时采集、传输、存储和解码数据,采用硬触发多脉冲方法,使各模块间能统一授时,并对采集的数据进行编码解译,分类存储,并对该方法采集的数据进行实时定位计算和精度分析,获得了较好的定位精度。该方法能快速实时有效地获得主动式定位系统所需要的多模块的数据,为整个系统的运行提供有力支持。     

GPS激光测距动态定位系统的数据采集及管理

GPS激光测距动态定位系统是激光测距与GPS定位系统的集成应用,通过测设测点坐标与目标点斜距信息,运用空间测边交会方法进行定位。本文阐述了GPS激光测距系统的定位模式,数据管理及在数据实时处理中的应用。GPS激光测距动态定位系统所有数据都是通过串口发送到计算机。合理、高效地从接收到的数据中分离出各个模块的数据是实现系统稳定工作的关键。本文提出基于内部循环结构对多串口的数据分离和同步数据提取算法,实现了多通道串口数据管理及实时处理,软件运行的结果显示该算法高效地为主动定位系统的状态监视和定位解算提供了正确的数据。     

Accuracy of iPhone Locations: A Comparison of Assisted GPS,WiFi and Cellular Positioning

The 3G iPhone was the first consumer device to provide a seamless integration of three positioning technologies: Assisted GPS (A‐GPS), WiFi positioning and cellular network positioning. This study presents an evaluation of the accuracy of locations obtained using these three positioning modes on the 3G iPhone. A‐GPS locations were validated using surveyed benchmarks and compared to a traditional low‐cost GPS receiver running simultaneously. WiFi and cellular positions for indoor locations were validated using high resolution orthophotography. Results indicate that A‐GPS locations obtained using the 3G iPhone are much less accurate than those from regular autonomous GPS units (average median error of 8 m for ten 20‐minute field tests) but appear sufficient for most Location Based Services (LBS). WiFi locations using the 3G iPhone are much less accurate (median error of 74 m for 58 observations) and fail to meet the published accuracy specifications. Positional errors in WiFi also reveal erratic spatial patterns resulting from the design of the calibration effort underlying the WiFi positioning system. Cellular positioning using the 3G iPhone is the least accurate positioning method (median error of 600 m for 64 observations), consistent with previous studies. Pros and cons of the three positioning technologies are presented in terms of coverage, accuracy and reliability, followed by a discussion of the implications for LBS using the 3G iPhone and similar mobile devices.     

长距离GPS/BDS双系统网络RTK方法

基于区域参考站网的网络实时动态定位(real-time kinematic,RTK)方法是实现全球定位系统(global positioning system,GPS)、北斗卫星导航系统(BeiDou satellite navigation system,BDS)高精度定位的主要手段.研究了一种长距离GPS/BDS双...     

利用单基准站改正信息和电离层参数估计的单频PPP算法

利用单个基准站提供的改正信息对流动站的单频观测值数据进行改正,同时引入电离层参数进行实时电离层延迟估计,进行单频精密单点定位（PPP）计算。相比传统的单频PPP方法,本文方法对单频PPP的收敛速度和定位精度都有很大的提高,定位精度优于2cm,且受基准站距离的影响较小。