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国产AOE机载激光雷达飞行作业技术研究

论文摘要

本课题的研究工作是基于中国科学院光电研究院重点创新性项目——国产AOE机载激光雷达设备研制。课题在分析、研究机载LiDAR飞行作业因素及设计飞行计划方案的基础上,开发研制与设备相配套的飞行管理系统软件。本论文所做的主要工作有:(1)基于对研究领域内相关理论的学习以及对LiDAR作业流程特点分析,揭示了飞行作业技术研究方向的重要性和必要性。(2)在传统航摄设计规范基础上,探讨和研究了基于数字化地形图的机载LiDAR的航线设计技术,包括测区信息的收集、地面分辨率的制定、航线设计用图的选择、航摄分区原则以及相关航测技术因子的计算。(3)提出了基于约束网络的作业参数设计方法。与传统航空摄影测量相比,机载LiDAR设备操作复杂,包括较多的参数设置和操作环节,且各参数之间相互约束。本文通过约束网络的方法分析参数之间内在约束关系,并为实际作业时的参数设计提出了一种方法和工具。(4)基于航线设计及参数设计理论,结合AOE机载LiDAR的设备特点,开发研制了相配套的SS-NAV航空测量飞行管理软件。该飞行管理软件以Python和GTK+环境开发,具有跨平台,易使用的特点。具备飞行航线设计、扫描参数设计、飞行导航控制、设备控制功能。(5)通过天津测区实际飞行实验,有效检验AOE-a120机载LiDAR的设备性能,同时验证各分系统之间的集成性能。最后通过对飞行数据、点云数据分析,验证了SS-NAV软件的运行可靠性以及飞行方案设计的合理性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 研究背景
  • 1.3 研究现状
  • 1.4 论文内容与组织结构
  • 2 机载LiDAR技术
  • 2.1 机载 LiDAR技术原理
  • 2.2 AOE机载 LiDAR系统
  • 2.3 LiDAR飞行作业技术
  • 2.4 本章小结
  • 3 航线设计
  • 3.1 航线设计技术
  • 3.2 设计流程图
  • 3.3 本章小结
  • 4 作业参数设计
  • 4.1 约束网络的概念
  • 4.2 约束网络的建立
  • 4.3 约束关系分析
  • 4.4 参数设计
  • 4.5 本章小结
  • 5 SS-NAV飞行管理软件
  • 5.1 SS-NAV软件介绍
  • 5.2 开发环境
  • 5.3 航线设计实现
  • 5.4 系统监控实现
  • 5.5 飞行导航实现
  • 5.6 本章小结
  • 6 实验验证
  • 6.1 测区概况
  • 6.2 飞行平台及数据获取系统
  • 6.3 航线及作业参数
  • 6.4 数据处理流程
  • 6.5 数据分析
  • 6.6 本章小结
  • 7 总结与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表论文及参加项目情况
  • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/d06328cf238be083cf7e3231.html