一种机载激光雷达系统等航宽滤波方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111220966A(43)申请公布日2020.06.02(21)申请号202010322311.5(22)申请日2020.04.22(71)申请人成都纵横融合科技有限公司地址610000四川省成都市中国(四川)自由贸易试验区成都高新区天府五街200号1号楼3层A、B区(72)发明人张宁波苟娟(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人吴中伟(51)Int.Cl.G01S7/487(2006.01)G01S7/493(2006.01)G01S7/48(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种机载激光雷达系统等航宽滤波方法(57)摘要本发明涉及激光雷达滤波技术，其公开了一种机载激光雷达系统等航宽滤波方法，在生成点云数据阶段即完成滤波过程，使得生成的点云数据即满足每条航带宽度相同的滤波需求，并保证点云的精度。该方法包括以下步骤：a.获取无人机的位置姿态信息；b.通过无人机位置姿态信息和激光雷达安置关系，解算激光雷达脚点绝对位置；c.通过激光雷达脚点绝对位置及无人机位置信息，计算两者相对位置关系；d.将满足等航宽滤波要求的航带信息作为门限，判断计算的激光雷达脚点绝对位置与无人机位置信息之间的相对位置关系是否超过门限，若超过，则剔除该点，否则保留该点。CN111220966ACN111220966A权利要求书1/1页1.一种机载激光雷达系统等航宽滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：a.获取无人机的位置姿态信息；b.通过无人机位置姿态信息和激光雷达安置关系，解算激光雷达脚点绝对位置；c.通过激光雷达脚点绝对位置及无人机位置信息，计算两者相对位置关系；d.将满足等航宽滤波要求的航带信息作为门限，判断计算的激光雷达脚点绝对位置与无人机位置信息之间的相对位置关系是否超过门限，若超过，则剔除该点，否则保留该点。2.如权利要求1所述的一种机载激光雷达系统等航宽滤波方法，其特征在于，步骤a中，所述获取无人机的位置姿态信息的方法包括：获取无人机机载卫星数据和基准站卫星数据，通过对二者进行差分获得无人机位置信息；通过机载惯性导航数据与无人机位置信息进行融合解算，获得无人机的位置姿态信息。3.如权利要求1或2所述的一种机载激光雷达系统等航宽滤波方法，其特征在于，步骤b中，所述通过无人机位置姿态信息和激光雷达安置关系，解算激光雷达脚点绝对位置的方法包括：通过无人机与激光雷达的位置关系，推算飞行过程中激光雷达的位置姿态信息；解析激光雷达原始数据，获得飞行过程中激光雷达脚点与激光雷达的相对位置关系，结合激光雷达的位置姿态信息计算激光雷达脚点绝对位置。4.如权利要求1或2所述的一种机载激光雷达系统等航宽滤波方法，其特征在于，步骤c中，所述通过激光雷达脚点绝对位置及无人机位置信息，计算两者相对位置关系具体包括：通过激光雷达脚点绝对位置及无人机位置信息在平面坐标系上的投影，获得对应平面坐标，通过对应平面坐标之间的差值计算二者在东北天坐标系上的相对位置信息，再通过将东北天坐标系上的相对位置信息投影到无人机前、右、上三个方向上，得到激光雷达脚点在飞机两侧的相对位置信息。2CN111220966A说明书1/3页一种机载激光雷达系统等航宽滤波方法技术领域[0001]本发明涉及激光雷达滤波技术，具体涉及一种机载激光雷达系统等航宽滤波方法。背景技术[0002]激光雷达是一种能够快速获取目标三维空间信息的主动测量手段，它具有全天候、精度高、费用低等优点。近年来，机载激光雷达在林业、城市、交通、水利等领域中得到了广泛的应用。由于系统误差，不同发射角的激光雷达数据精度不尽相同。一般情况下，机载激光雷达从中间向两边精度依次降低，即飞机正下方精度最高，两边精度最差。实际作业过程中，若单航带（无人机沿着某一个方向上飞行产生的数据叫一个航带的数据）点云带宽过宽，会出现高精度部分与低精度部分重合，导致重叠部分点云精度下降，严重时将出现不同航带点云无法重合，因此实际作业希望所有航带等宽。[0003]当前等航宽滤波技术依赖于第三方软件，大多通过计算不同航带间点云是否重叠，将重叠部分剔除，以满足带宽要求。由于在进行点云剔除时，未考虑点云原始精度，可能将高精度点云剔除，造成精度损失。因此传统技术中的等航宽滤波方法只能满足点密度均匀需求，无法保证点云精度。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题是：提出一种机载激光雷达系统等航宽滤波方法，在生成点云数据阶段即完成滤波过程，使得生成的点云数据即满足每条航带宽度相同的滤波需求，并保证点云的精度。[0005]本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种机载激光雷达系统等航宽滤波方法，包括以下步骤：a.获取无人机的位置姿态信息；b.