gps在机载激光雷达技术的应用

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1、国内图书分类号：P228．4西南交通大学研究生学位论文GPS在机载激光雷达技术中的应用年级：2QQ鱼级一姓名：陵迭一一一．申请学位级别：工程亟±专业：迩』绘王猩指导教师：黄工发数援囡堂垩塾拯级直王二。一二年五月ClassifiedIndex：P228．4SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisTHEAPPLICATIoNoFGPSINAIRBoRNELIDARTECHNoLoGYGrade：2006Candidate：CHENHongAcademicDegreeAppliedfor：Master

2、ofEngineeringSpeciality：SurveyingandMappingEngineeringSupervisor：HUANGDingfaYINXuejunMay,2012㈣6⋯5Ⅲ6川Ⅲ7㈣0川j■-●⋯2㈣Y西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保

3、密口，在——年解密后适用本授权书；2、不保密团，适用本授权书。(请在以上方框内打“／”)学位论文作者签名：7巧：岳日期：加I。年f月2千日指制撇：磊7及日期：年月日泸l矿‘j．7笋西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本字位论文的主要创新点如F：探索了用精密单点定位来替代常规差分定位而获得机载激

4、光雷达飞行轨迹的方法，这种方法可以很大程度地提高LIDAR作业的灵活性，降低作业成本。仫；当∥f2．@z，f西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要本文结合实际工程，采用Applanix公司激光设备利用机载IMU参数和GPS系统所测量的载波多普勒频移后处理得到飞机的速度及航迹，再使用GPS和IMU所测量的结果采用最小二乘法公式后处理得到飞机的横滚、俯仰、位置等参数，运用POSPac实时动态GPS定位软件及GAMIT／GLOBK(Version10．2)高精度静态GPS定位软件，完成一些具体的研究工作。主要研究的内容有：1．机载激光LIDAR地面

5、基准站布设及数据处理方法：2．差分GPS在机载激光雷达轨迹中的应用；3．精密单点定位(PPP)在机载激光雷达应用。论文结合机载LIDAR扫描的特点，介绍了GPS地面基准站的布设方案以及联测方法，详细地介绍了用于地面GPS基准站数据处理的软件GAMIT／GLOBK，对参数作了详细分析，同时对解算精度的评定方法和卡尔曼滤波方法作了简要的论述。最后对用于LIDAR轨迹解算的软件POSPac的模块和基本原理进行了介绍并用某一测区的一个架次的数据进行了具体的处理及结果分析。POSPac是利用机载GPS和IMU所采集的数据进行GPS差分解算，它的解算原理和

6、常规的GPS差分是一样的，不同在于常规差分GPS是GPS做静态观测，而机载差分是在测区地面布设一定数量的地面基准站，机载激光扫描时候机载GPS(动态)和地面基站GPS(静态)同步观测；在解算轨迹时，由地面GPS坐标差分求得机载GPS某一时刻的坐标，再由这些连续的坐标得到机载激光的飞行轨迹。本文结合实际的工程项目，详细的介绍了轨迹解算中重要参数的设置及结果精度评定的指标。本文最后通过对采集到三个区域的数据(POS和机载GPS)分别用DGPS和PPP两种方法进行处理，得出两种不同的轨迹，并对轨迹差值进行统计分析，结果表明两者之间存在系统偏差且有一定

7、的系统性，在每个架次都存在但又有不同；轨迹的系统偏差在平面方向(NE)要小于高程方向(H)；系统偏差还按航带呈周期性振荡，原因可能与飞机在转弯时速度的突变使得IMU系统误差增大等因素有关，在今后的实际工程中需要进一步论证PPP方法的准确性和可靠性，以提高自然条件恶劣地区的机载激光雷达工作效率。关键词：全球定位系统：机载激光雷达；差分GPS：精密单点定位技术AbstractThispaper,combinedwithactualproject，USeSairborneIMUparametersandcarrierDopplershiftobser

8、vationsbyGPSwhichareprovidedbytheApplanixlaserequipmenttogeneratetheaircraf