激光测距原理详细讲解,激光测距原理在实际中的应用

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-05-03 04:44:03

近年来,一个叫激光雷达的家伙进入了测绘各个领域,很多人对它感觉很陌生,其实不然,他可是老家伙了,我们所熟知的地球与月亮的距离,就是通过激光测距技术实现的。激光测距的原理很简单,就是通过测量激光从发射到月面反射光到达地球的时间,乘以光速再除以二,就是地月距离了。

为了保障激光能够很好地反射回来,登月的美国人特地在月球上放置了这样一面反射镜,以保障激光很好地反射回来。

激光测距原理详细讲解,激光测距原理在实际中的应用(1)

随着GPS和IMU(惯性导航技术)的发展,使精确的即时定位、定姿成为可能,很多厂商发现,这家伙用来干测绘非常适合,所以近年来激光雷达就被推到了各位的面前。有人看见激光雷达,心中会冒出来一个疑惑“激光雷达和雷达有什么区别?激光雷达是雷达么?答案:是!不信我们看下图:

激光测距原理详细讲解,激光测距原理在实际中的应用(2)

他们的区别就和名字一样简单易懂 ,激光雷达就是,发射激光的雷达。在原理上基本类似,只是激光雷达发射的是一条直线的光束,而雷达发射出去的是一个锥状的电磁波波束。按照用途,我们可以把激光传感器分为两类,即避障级和高精度测绘级,通过对比我们可以发现在一些关键参数上,如角分辨率、视场角、测量距离、测量速率、测量精度、多次回波技术、多周期回波技术等,这两类激光传感器有较大差别。接下来我们着重聊一下测绘激光雷达。它是将激光传感器、GNSS、IMU和相机集成在一起的一个系统,通过各个传感器的参数标定,可以精确计算出传感器之间的位置偏差,以及不同坐标系间转换所用到的旋转角,从而将获取的点云数据的相对坐标转换成大地坐标。总之可以边走边扫,而且扫出来的点全是大地坐标!就是这么炫酷:

测量型激光雷达系统组成在使用激光雷达做测绘时,我们一般可以采用汽车、无人机、有人机等移动平台作为载体,

激光测距原理详细讲解,激光测距原理在实际中的应用(3)

将移动中的激光原始数据、GNSS数据、IMU数据,后期通过Post-processing模式的后处理得到厘米级精度POS数据,基于POS和原始激光数据生成我们常常看到的激光点云成果。

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