[实用新型]无人机高密度激光雷达点云平面高程精度检测装置

说明书

本实用新型公开了一种无人机高密度激光雷达点云平面高程精度检测装置。根据球体球心的真实三维坐标和测量得出的水平托板的真实高程，对有无人机激光点云测得的拟合球体的球心坐标和落在水平托板上激光点的平均高程，进行误差计算，采用相应的平差算法对测区内所有的激光雷达点云进行误差改正，从而提升激光点云的绝对精度。

技术领域

本实用新型涉及铁路无人机测绘技术领域，尤其涉及一种无人机高密度激光雷达点云平面高程精度检测装置。

背景技术

无人机航测技术特别是无人机激光雷达技术发展迅速，是对传统航空摄影测量手段的有力补充，具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广、生产周期短受天气及空域条件影响小等特点，在中小区域和飞行困难地区高精度数据快速获取方面具有明显优势。无人机激光雷达在国土测绘、选线设计、环境监测、应急救灾等方面应用越来越广泛。激光雷达的最大优势在于可以有效地穿透植被，直达地面，获取地面点坐标，并且精度可靠。但是现在常规生产项目激光雷达点云的数据精度主要依赖于集成在无人机上的轻小型POS系统的精度，这种处理方式可以满足 1:2000甚至更小比例尺精度的成果要求，但是对于1:500及更大比例尺地形图测量、纵(横)断面、铁路既有线测绘等高精度应用中，则需要对原始激光点云进行平面高程精度检测及纠正，数据精度才能满足规范需要。

激光雷达系统是一种集激光、全球导航卫星系统(GNSS)和惯性导航系统(INS) 三种技术于一体的系统，可以获得高精度地形数据。激光雷达系统包括一个激光器和一个接收系统，工作原理是通过激光器产生并发射一束光脉冲，打在物体上并反射回来，最终被接收器所接收。接收器准确测量光脉冲从发射到被反射回收的传播时间，结合从GNSS里得到激光器的位置和从INS里得到的激光发射方向，从而可以计算出每个光斑的三维坐标。因此，激光雷达获取的原始点云数据的精度主要取决于激光本身的测距精度、GNSS和INS的测量精度，以及三者之间的时间同步精度等因素，由于这些因素的影响，原始激光点云会存在一定的系统误差和偶然误差。因此，如何对测量数据进行校正，保证测量数据的准确度，成为急需解决的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种无人机高密度激光雷达点云平面高程精度检测装置，根据无人机激光雷达点云的数据采集特点，结合相应的数据平差算法研制的平面高程精度检测装置。专门针对无人机高密度激光点云的数据特点研制的，具有良好的检测效果，能够消除激光雷达点云数据的部分系统误差，大幅提升数据的绝对精度，为后续高精度数据成果的制作奠定基础。

为了实现上述目的，本实用新型的一种无人机高密度激光雷达点云平面高程精度检测装置，包括三脚架、水平托板、支撑柱和球体；所述三脚架上方固定连接水平托板，所述水平托板中心上方固定设有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定安装球体，所述球体的投影面积小于水平托板面积。

优选的，所述水平托板由多个安装板拼接组装而成。

在上述任意一项实施例中优选的，每个所述安装板的边沿固定连接伸缩杆的一端，所述伸缩杆的另一端固定安装在三脚架上。

在上述任意一项实施例中优选的，所述水平托板和球体上喷涂有增强反射能力的涂色或涂层。

在上述任意一项实施例中优选的，所述球体底部设有螺纹孔，所述支撑柱顶部设有螺纹，所述球体与支撑柱通过螺纹连接。

在上述任意一项实施例中优选的，所述水平托板中心下方固定设有高程测量装置。

在上述任意一项实施例中优选的，所述高程测量装置为卷尺。

在上述任意一项实施例中优选的，所述水平托板采用亚克力材料制作而成。

本申请公开的一种无人机高密度激光雷达点云平面高程精度检测装置，相比于现有的技术，至少具有以下优点：