不同GNSS时段对车载激光扫描影响的实验研究
2021-09-27蒋明秀
地理空间信息 2021年9期
陈 辉,蒋明秀,江 瑞
(1.浙江省测绘科学技术研究院,浙江 杭州 311100)
车载激光扫描系统通过汽车平台搭载的激光扫描仪、惯性测量单元(IMU)、全球导航卫星系统(GNSS)、车轮编码器(DMI)以及全景相机等多种传感器实时获取行车轨迹两侧一定距离范围内目标地物的三维坐标、强度和纹理信息,具有无接触、主动、快速、高精度等特点,已成为一种获取空间地理信息数据的重要技术手段。
目前,国内外研究多数集中在车载激光扫描系统的误差来源[1-3]、后期控制纠正[3-5]以及系统应用[6-9]等方面,而在不同GNSS时段对车载激光扫描系统的影响方面还鲜有涉及。本文旨在通过一系列实验获取同一环境在同一天不同GNSS时段下的扫描数据,从而分析研究不同GNSS时段对车载激光扫描系统的影响,为车载激光扫描系统实际作业提供指导。
1 车载激光扫描系统原理与误差构成
分析不同GNSS时段对车载激光扫描系统的影响之前,必须了解车载激光扫描系统的测量原理和误差构成。车载激光扫描系统利用激光扫描仪获取目标地物与激光中心的距离和角度信息,利用GNSS、 IMU、DMI分别记录各传感器在扫描过程中的位置、姿态与里程数据,再结合基站数据通过各传感器相互位置关系融合生成具有绝对坐标信息的三维激光点云。坐标转换公式[6]为:

其向量形式则可表示为:

式中,PWGS84为任意激光点在WGS84坐标系下的坐标;RW、RG分别为与当前位置有关的坐标转换旋转矩阵;RN、RL分别为实测或内插的与姿态角和扫描角有关的旋转矩阵;……
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