[发明专利]一种用于机载激光扫描飞行高度变化实时补偿的方法与装置

摘要

一种用于机载激光扫描飞行高度变化实时补偿的方法与装置，可消除飞行高度的变化对激光扫描点云分布区域和密度的不利影响。当机载平台飞行高度发生变化时，由GPS/INS集成测量装置实时获得飞行高度变化值，在飞行高度补偿控制器中计算此飞行高度下可使扫描带宽保持不变的扫描视场角大小，以及可使扫描点云密度保持不变的激光脉冲频率大小。由旋转棱镜光电轴角编码器测得旋转棱镜的实时转动角度，提供给飞行高度补偿控制器，只在要求的扫描视场角范围内输出与期望激光脉冲频率值相同的方波信号，提供给激光脉冲发射器，使激光发射器发射出相应频率的激光脉冲。采用该补偿方法，则机载平台飞行高度的变化始终不会影响激光扫描点云的分布区域和密度。

主权项

一种用于机载激光扫描飞行高度变化实时补偿的装置，其特征在于包括激光扫描仪装置（1）、飞行高度补偿控制器（2）、机载平台飞行高度测量装置（3）、机载平台（4）；所述激光扫描仪装置（1），其特征在于包括激光脉冲发射器（11）、反射镜（12）、旋转棱镜（13）、旋转棱镜电机（14）、旋转棱镜光电轴角编码器（15）；所述机载平台飞行高度测量装置（3），其特征在于包括GPS/INS集成测量装置（31）、卡尔曼滤波器（32）；所述机载平台（4）是飞行器的载荷安装平台，所述激光扫描仪装置（1）、所述飞行高度补偿控制器（2）、所述机载平台飞行高度测量装置（3）均固定在所述机载平台（4）上；当所述机载平台（4）的飞行高度发生变化时，由所述GPS/INS集成测量装置（31）测量获得实时飞行高度变化值，在所述飞行高度补偿控制器（2）中通过编程计算获得在此飞行高度下符合要求的扫描视场角值和激光脉冲频率值；由所述旋转棱镜光电轴角编码器（15）获得所述旋转棱镜（13）的实时转动角度，反馈给所述飞行高度补偿控制器（2），只在要求的扫描视场角范围内产生要求频率的方波信号，提供给所述激光脉冲发射器（11），使所述激光脉冲发射器（11）发出要求频率的激光脉冲，则可实现只在要求的扫描视场角内产生要求频率的激光脉冲，从而使地面扫描激光点云的扫描带宽和密度始终保持不变，不受飞行高度变化的影响。