GNSS失鎖時車載激光掃描點云精度提高方法研究

趙 祥

(浙江省測繪科學技術研究院,杭州 310030)

隨著空間信息技術的不斷發展,城市智能化程度也在不斷提高。智慧城市建設的意義在于,可以提升城市競爭力,推動城市可持續發展。對于城市三維信息數據的獲取,傳統方式(如全站儀、水準儀等)不僅耗時耗力,而且難以反映城市細節的三維信息特征。車載激光掃描系統可高效、快捷、準確獲取空間三維信息,已經成為信息化城市建設中重要的數據采集方式。車載激光掃描系統由多個子系統組成,其中,車載軌跡姿態主要通過POS數據、慣性導航IMU、GNSS接收機進行控制。對于車載激光掃描系統來說,在無信號遮擋、GNSS接收衛星數據良好的情況下,能夠達到厘米級的精度。但是在實際工程應用中,難免因信號遮擋造成GNSS失鎖等問題[1]。

為提高車載掃描系統GNSS失鎖后的點云精度,已有學者開展相關研究,段龍飛等通過實驗,發現增加控制點可以提高失鎖時點云精度[2];王永紅等以折線形式布設控制網,認為每400m布設1個控制點可有效提高車載掃描系統GNSS失鎖時的點云精度[3]。為進一步深入研究GNSS失鎖下控制點采集密度、布設形式對點云精度的影響,將車載激光掃描系統置于真實GNSS信號失鎖環境中進行實驗與分析,以期為實際工程中車載掃描系統GNSS信號失鎖時點云精度的改善提供參考方法。

1 車載激光掃描系統

車載激光掃描技術是一種將激光雷達(Lidar)、GNSS接收機、慣性測量系統(INS)、全景相機以及控制系統等搭載在機動車或非機動車等運動平臺上,通過對道路及其兩側的掃描來記錄目標的位置和反射強度等信息,以獲取地理實體的三維數據的空間信息技術[4],車載激光掃描原理見圖1。……