覃昕垚，张建军，王　勇，方　涛

(1.信息工程大学 地理空间信息学院，河南 郑州 450001；2.解放军理工大学 野战工程学院，江苏 南京 210007；3.92768部队，广东 汕头 515074)



机载LiDAR定位精度分析

覃昕垚1，张建军1，王勇2,3，方涛1

(1.信息工程大学 地理空间信息学院，河南 郑州 450001；2.解放军理工大学 野战工程学院，江苏 南京 210007；3.92768部队，广东 汕头 515074)

摘要：介绍机载激光雷达测量技术，根据测量的几何原理推导定位方程。讨论定位的误差来源，建立误差模型并对误差影响进行分析。综合各项因素的影响，将模拟数据代入误差传播公式，计算定位精度。

关键词：机载LiDAR;定位模型;误差分析;精度估计

机载LiDAR (Light Detecting and Ranging)是发展迅速的一种高效、精确的新型测量技术。相对于传统的摄影测量方式，其受外界环境影响小、性价比高，已经广泛用于地形测绘、城市三维建模、DSM模型生产等。机载LiDAR系统主要由激光雷达测距仪、定姿定位POS系统、高分辨率CCD成像系统3部分组合而成。激光雷达测距仪测量激光发射器到地面点的斜距，POS系统由动态差分GPS和惯性测量系统INS组成，DGPS提供平台位置信息，INS提供飞行器姿态参数。

由于其测量系统的复杂性，LiDAR测量定位精度受多种误差源的影响，主要误差有激光测距误差、DGPS定位误差、INS姿态测量误差。此外，测量系统还在一定程度上受大气、温度、地形坡度等因素影响。对机载LiDAR定位误差进行分析，能够为实际测量提供作业指导，为测后点云数据处理奠定理论基础。Baltsavias[1]简述机载激光雷达的基本关系和误差方程；Schenk[2]总结主要误差源，推导出系统误差方程，刘经南等分析动态偏心改正的影响[3]，其他国内外学者用不同的方法分析LiDAR定位精度[4-6]。……