[发明专利]一种基于星云激光点云数采平台的时间同步方法及系统

摘要

本发明提供一种激光点云数采平台的时间同步方法及系统，步骤如下：GPS接收单元接收卫星信号解析数据并向LiDAR和同步器分发时间基准秒脉冲信号PPS和$GPRMC数据，LIDAR采集点云数据，记录当前点云数据的时间，LIDAR将位置信息、点云数据打上时间标记以binex格式输出至树莓派存储，同步器根据基准秒脉冲信号PPS后对当前时间取整秒并累加时间常数校准同步器的时间，IMU按固定频率采集位姿数据通过数据串口与树莓派通信，同时向同步器发送脉冲信号；同步器收到脉冲信号后记录当前校准后的时间，并向树莓派输出与当前校准后的时间标记IMU位姿数据，本发明解决了北斗、IMU、LIDAR、同步器的数据时间同步问题，实现不同传感器采集的数据进行精确的时间同步。

主权项

1.一种基于星云激光点云数采平台的时间同步方法，其特征在于，包括以下步骤：GPS接收单元接收卫星信号解析数据形成$GPRMC数据、binex数据、时间基准秒脉冲信号PPS，GPS接收单元向LiDAR和同步器分发基准秒脉冲信号PPS，同时向同步器分发基准秒脉冲信号PPS和$GPRMC数据，GPS接收单元同步通过数据串口连接LiDAR，向LiDAR发送$GPRMC数据，同时GPS接收单元还与树莓派通过串口传输binex数据，发送当前时间点的位置信息，所述$GPRMC数据包含UTC时间信息和位置坐标信息；LIDAR接收$GPRMC数据后解算出UTC时间和位置坐标，LIDAR接收基准秒脉冲信号PPS后采集点云数据，将UTC时间、位置坐标作为记录当前点云数据的采集时间和采集位置坐标时间，LIDAR将采集位置信息坐标、点云数据打上采集时间标记以binex格式binex数据输出至树莓派存储；IMU按固定频率采集位姿数据通过数据串口与树莓派通信，同时向同步器发送IMU惯导脉冲信号；同步器收到GPS接收单元输出的基准秒脉冲信号PPS后开始计时，此后每次接收到IMU惯导脉冲信号时记录一次计时结果，计时结果为基准秒脉冲信号PPS后每次IMU惯导脉冲信号的延迟补偿时间，此后单片机每收到一次基准秒脉冲信号PPS归零一次补偿时间并重新开始计时；在两次基准秒脉冲信号PPS之间，同步器同步于前一次基准秒脉冲信号PPS收到$GPRMC数据后，解算获得UTC时间，提取UTC时间整秒时间，将UTC时间小数部分置为0，作为当前时间，在当前时间上累加各个延迟补偿时间作为同频率的位姿数据的时间戳，并向树莓派输出时间戳标记位姿数据，每解算出一次UTC时间更新一次当前时间。