激光雷達測繪

近年來，一個叫激光雷達的家伙進入了測繪各個領(lǐng)域，很多人對它感覺很陌生，其實不然，他可是老家伙了，我們所熟知的地球與月亮的距離，就是通過激光測距技術(shù)實現(xiàn)的。激光測距的原理很簡單，就是通過測量激光從發(fā)射到月面反射光到達地球的時間，乘以光速再除以2，就是地月距離了。 為了保障激光能夠很好地反射回來，登月的美國人特地在月球上放置了這樣一面反射鏡，以保障激光很好地反射回來。

隨著GPS和IMU(慣性導航技術(shù))的發(fā)展，使精確的即時定位、定姿成為可能，很多廠商發(fā)現(xiàn)，這家伙用來干測繪非常適合，所以近年來激光雷達就被推到了各位的面前。有人看見激光雷達，心中會冒出來一個疑惑：

激光雷達和雷達有什么區(qū)別?

激光雷達是雷達么?

答案：是!

不信我們看下圖：

他們的區(qū)別就和名字一樣簡單易懂 ，激光雷達就是，發(fā)射激光的雷達。在原理上基本類似，只是激光雷達發(fā)射的是一條直線的光束，而雷達發(fā)射出去的是一個錐狀的電磁波波束。

按照用途，我們可以把激光傳感器分為兩類，即避障級和高精度測繪級，通過對比我們可以發(fā)現(xiàn)在一些關(guān)鍵參數(shù)上，如角分辨率、視場角、測量距離、測量速率、測量精度、多次回波技術(shù)、多周期回波技術(shù)等，這兩類激光傳感器有較大差別。接下來我們著重聊一下測繪激光雷達。

測繪激光雷達是將激光傳感器、GNSS、IMU和相機集成在一起的一個系統(tǒng)，通過各個傳感器的參數(shù)標定，可以精確計算出傳感器之間的位置偏差，以及不同坐標系間轉(zhuǎn)換所用到的旋轉(zhuǎn)角，從而將獲取的點云數(shù)據(jù)的相對坐標轉(zhuǎn)換成大地坐標?？傊梢赃呑哌厭?，而且掃出來的點全是大地坐標!就是這么炫酷!

在使用激光雷達做測繪時，我們一般可以采用汽車、無人機、有人機等移動平臺作為載體，將移動中的激光原始數(shù)據(jù)、GNSS數(shù)據(jù)、IMU數(shù)據(jù)，后期通過Post-processing模式的后處理得到厘米級精度POS數(shù)據(jù)，基于POS和原始激光數(shù)據(jù)生成我們常?？吹降募す恻c云成果。

那么各搭載平臺間有什么差異，該如何選擇?

追求效率直接裝到直升機或者固定翼飛機上!

測量效率直接拉滿，但由于直升機或固定翼飛的較高，所以精度就差一些，一般在10CM左右，做大面積地形測繪可選取這種手段。

測區(qū)適合飛行，且對精度有要求，就用旋翼無人機。

使用旋翼無人機效率略遜于固定翼無人機，但在精度控制方面更能得心應(yīng)手，可以達到5cm精度。機載激光雷達是一種萬金油的組合，無論何種地形都能一顯身手。

特定城區(qū)或者街道環(huán)境，選用車載模式激光雷達車載模式。

只能掃描道路兩邊200米內(nèi)的數(shù)據(jù)，掃描區(qū)域受限，一般道路改擴建項目或者帶狀地形圖項目可以使用此種作業(yè)模式，100米內(nèi)的精度在5cm。