激光雷達(dá)測繪

近年來，一個(gè)叫激光雷達(dá)的家伙進(jìn)入了測繪各個(gè)領(lǐng)域，很多人對它感覺很陌生，其實(shí)不然，他可是老家伙了，我們所熟知的地球與月亮的距離，就是通過激光測距技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。激光測距的原理很簡單，就是通過測量激光從發(fā)射到月面反射光到達(dá)地球的時(shí)間，乘以光速再除以2，就是地月距離了。 為了保障激光能夠很好地反射回來，登月的美國人特地在月球上放置了這樣一面反射鏡，以保障激光很好地反射回來。

隨著GPS和IMU(慣性導(dǎo)航技術(shù))的發(fā)展，使精確的即時(shí)定位、定姿成為可能，很多廠商發(fā)現(xiàn)，這家伙用來干測繪非常適合，所以近年來激光雷達(dá)就被推到了各位的面前。有人看見激光雷達(dá)，心中會冒出來一個(gè)疑惑：

激光雷達(dá)和雷達(dá)有什么區(qū)別?

激光雷達(dá)是雷達(dá)么?

答案：是!

不信我們看下圖：

他們的區(qū)別就和名字一樣簡單易懂 ，激光雷達(dá)就是，發(fā)射激光的雷達(dá)。在原理上基本類似，只是激光雷達(dá)發(fā)射的是一條直線的光束，而雷達(dá)發(fā)射出去的是一個(gè)錐狀的電磁波波束。

按照用途，我們可以把激光傳感器分為兩類，即避障級和高精度測繪級，通過對比我們可以發(fā)現(xiàn)在一些關(guān)鍵參數(shù)上，如角分辨率、視場角、測量距離、測量速率、測量精度、多次回波技術(shù)、多周期回波技術(shù)等，這兩類激光傳感器有較大差別。接下來我們著重聊一下測繪激光雷達(dá)。

測繪激光雷達(dá)是將激光傳感器、GNSS、IMU和相機(jī)集成在一起的一個(gè)系統(tǒng)，通過各個(gè)傳感器的參數(shù)標(biāo)定，可以精確計(jì)算出傳感器之間的位置偏差，以及不同坐標(biāo)系間轉(zhuǎn)換所用到的旋轉(zhuǎn)角，從而將獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的相對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成大地坐標(biāo)。總之可以邊走邊掃，而且掃出來的點(diǎn)全是大地坐標(biāo)!就是這么炫酷!

在使用激光雷達(dá)做測繪時(shí)，我們一般可以采用汽車、無人機(jī)、有人機(jī)等移動平臺作為載體，將移動中的激光原始數(shù)據(jù)、GNSS數(shù)據(jù)、IMU數(shù)據(jù)，后期通過Post-processing模式的后處理得到厘米級精度POS數(shù)據(jù)，基于POS和原始激光數(shù)據(jù)生成我們常?？吹降募す恻c(diǎn)云成果。

那么各搭載平臺間有什么差異，該如何選擇?

追求效率直接裝到直升機(jī)或者固定翼飛機(jī)上!

測量效率直接拉滿，但由于直升機(jī)或固定翼飛的較高，所以精度就差一些，一般在10CM左右，做大面積地形測繪可選取這種手段。

測區(qū)適合飛行，且對精度有要求，就用旋翼無人機(jī)。

使用旋翼無人機(jī)效率略遜于固定翼無人機(jī)，但在精度控制方面更能得心應(yīng)手，可以達(dá)到5cm精度。機(jī)載激光雷達(dá)是一種萬金油的組合，無論何種地形都能一顯身手。

特定城區(qū)或者街道環(huán)境，選用車載模式激光雷達(dá)車載模式。

只能掃描道路兩邊200米內(nèi)的數(shù)據(jù)，掃描區(qū)域受限，一般道路改擴(kuò)建項(xiàng)目或者帶狀地形圖項(xiàng)目可以使用此種作業(yè)模式，100米內(nèi)的精度在5cm。