论文部分内容阅读
车载激光雷达(LiDAR, Light Detection And Ranging)移动测量系统是一种主动式的测量系统,它是集激光测距技术、计算机技术、GNSS定位技术、惯性导航技术(INS)、CCD技术等高新技术于一体的现代测量装备,具有地面控制少、自动化程度高、作业周期短等特点。由于车载LiDAR在三维数据获取、道路资产普查、数字城市三维建模等方面具有巨大优势,并且机动性强、成本费用低,已经在各个领域得到广泛的应用。车载LiDAR的作业精度受多方面因素的影响,除了激光测距测角误差、IMU测姿误差、各种传感器的偏移矢量等系统误差外,影响最大的是由复杂的城市环境所造成的GPS信号失锁、多路径效应等引起的组合导航精度下降。基于GPS失锁情况下的组合导航精度下降问题,文章针对里程计在提高车载LiDAR组合导航精度的应用进行了研究,具体内容如下：1.基于霍尔元件的里程计构建技术研究。里程计作为车载LiDAR组合导航中重要的传感器,主要负责记录车辆的里程信息,通过将霍尔接近开关安装在车体上作为静子,强磁体安装在轮毂上作为转子,完成了对车载里程计构建,并通过实验对霍尔里程计的脉冲当量及相对于IMU的偏移矢量进行标定。2.里程计在组合导航中的应用研究。对里程计在系统平面精度、影像姿态等方面的影响进行实验分析,得出结论：在一定程度上高分辨率的里程计要优于低分辨率的里程计；GPS失锁2分钟时,使用里程计可将车载LiDAR的平面偏差控制在0.6m以内；同时里程计对影像姿态有一定的修正作用。3.提高组合导航精度方法研究在实际作业过程中,还需要一些特殊手段来提高车载LiDAR的组合导航精度,实验证明使用里程计进行零速修正、使用航迹点控制轨迹漂移等能有效控制在GPS失锁时的组合导航精度,对数据采集路线进行规划也在一定程度上能够保证数据精度,提高作业效率。