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我国机载激光三维雷达系统研究进展

导读: 机载激光三维雷达系统,简称是一种集激光扫描仪、全球定位系统和惯性导航系统以及高分辨率数码相机等技术于一身的光机电一体化集成系统。

  机载激光三维雷达系统(Light Detection And Ranging,简称LiDAR)是一种集激光扫描仪(Scanner)、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)以及高分辨率数码相机等技术于一身的光机电一体化集成系统,用于获得激光点云数据并生成精确的数字高程模型(DEM)、DSM(数字表面模型),同时获取物体DOM(数字正射影像)信息,通过对激光点云数据的处理,DSM、DOM可得到真实的三维场景图。

  应用电子学研究所在固体激光器,光学设计,雷达技术研究基础上,已逐步解决了海量数据的实时存储与状态数据无线传输,激光点云、DGPS、IMU、二维数字影像等多数据融合,激光点云数据三维图像识别与解释等技术难题,并同步开展了面向各行业的应用软件开发。已研制完成的SK-300机载激光雷达系统如图1所示,总体系能指标为:系统重量低于20kg;飞行测绘高度200~300m;单次扫描带宽300m;峰值功率10kw(脉宽2ns);有效脉冲频率10khz;功耗低于70watts。该系统已经在高压电力线路选线巡线、区域规划、水利设计等方面得到应用。但在实际应用中由于其带宽较窄,在许多飞行测绘应用中需要多次飞行才能覆盖测绘区域,单次测绘成本较高,而且在地貌起伏较大的区域,较低的飞行高度也给飞行安全带来隐患。

SK-300机载激光雷达系统实物图

图1 SK-300机载激光雷达系统实物图

SK-700激光雷达实物图(左)和三角翼挂接系统图(右)

图2 SK-700激光雷达实物图(左)和三角翼挂接系统图(右)

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