利用机载激光雷达系统对我国领海岛礁进行精确地面三维数据获取应用探讨

机载激光雷达技术是直接获取对象表面点三维坐标的现代对地观测技术,能快速获取精确地面三维坐标,并形成高精度地面高程模型,由于我国海岛礁的地理特殊性,传统测绘手段作业难度非常大,对比机载激光雷达技术和传统摄影测量技术的优缺点,发现激光雷达技术在海岛礁测图方面的巨大应用价值,提出了激光雷达系统在海岛礁测图中的作业流程设计和数据处理平台选择。     

激光雷达的现状与发展趋势

本文主要论述了激光雷达的现状及其在军事、气象、测风、医学、水土保持等方面的广泛应用,进而阐述了激光雷达的发展趋势。     

基于激光雷达的风力机偏航误差纠正策略研究

本文在分析了现有测风系统不足的基础上,通过风洞实验验证了不同入射角来流风速对风速仪测风的影响,证明了现有风速测量的不准确性。在此基础上提出了激光雷达风轮前方测风系统,根据电量损失的百分比和偏航误差的余弦平方关系曲线,通过在风电场安装激光雷达,收集激光雷达和现有测风系统(机舱后方气象架和测风塔)的风况数据,对数据进行相关性及拟合分析,得出现有测风系统所测量风向的偏差值。通过在人机界面(HMI)中修正此偏差值可以减少功率损失。     

基于激光雷达的风力机偏航误差纠正策略

在分析了现有测风系统不足的基础上,通过风洞实验验证了不同入射角来流风速对风速仪测风的影响,证明了现有风速测量的不准确性。在此基础上提出了激光雷达风轮前方测风系统,根据电量损失的百分比和偏航误差的余弦平方关系曲线,通过在风电场安装激光雷达,收集激光雷达和现有测风系统(机舱后方气象架和测风塔)的风况数据,对数据进行相关性及拟合分析,得出现有测风系统所测量风向的偏差值。通过在人机界面(HMI)中修正此偏差值可以减少功率损失。     

多光束测风激光雷达技术分析和比较

 多光束测风激光雷达是在假设探测的时间内气溶胶团的结构不发生变化的条件下,利用接收到的多光束气溶胶后向散射信号的强度,通过不同计算方法得到水平风速。这种系统具有设备简单、对硬件要求不高等优点。本文分析并比较了基于多光束雷达信号之间的相关性的多光束测风激光雷达和基于两个多波束激光雷达信号的傅里叶变换的比值的多光束测风激光雷达两种技术,后者具有可快速计算水平风速的优点。     

机载激光雷达技术及其在电力工程中的应用

从机载激光雷达系统的组成、工作原理两方面,详细介绍了机载激光雷达技术,对机载激光雷达技术在电力优化选线和电力巡线中的应用进行了探讨,并对机载激光雷达技术在电力行业的应用前景进行了简单介绍。     

测风激光雷达合肥“诞生”

合肥科学岛上的安光所利用地基多普勒测风激光雷达进行的水平风场观测实验取得成功，意味着我国在解决航空领域低空风切变检测难题取得了关键性突破。近日该雷达系统正式通过专家验收，标志着国内首台米散射多普勒测风激光雷达在肥“诞生”。     

基于Fizeau干涉仪的直接探测多普勒测风、激光雷达研究

回顾了基于Fizeau干涉仪的多普勒测风激光雷达的基本原理，在对测风雷达的主要参数说明的基础上，分析了多通道探测器的选择以及由于干涉仪圆形口径引起的通道间的能量修正系数问题，最后对基于Fizeau干涉仪多普勒测风激光雷达雷达系统的风速测量误差进行了数值模拟．结果显示，研制中的基于Fizeau干涉仪的多普勒测风激光雷达系统在5km以下范围内，风速测量误差可以达到0．56m／s（30s积分实际时间）．     

机载激光雷达技术在电力线路勘测中的应用

本文介绍了机载激光雷达的工作原理和系统构成,并论述了电力线路工程设计的特点及发展趋势,在此基础上介绍了机载激光雷达技术在国内电力线路勘测设计中的成功应用,实践表明,机载激光雷达技术是目前最先进的电力线路勘测测量方法。     

机载LIDAR技术在高难度大比例尺数字测图中的优势

本文简要介绍了机载三维激光雷达（LIDAR）测量设备的组成和测量原理;以海西天然气管网1：2000地形图测量为例,分析了该技术在高难度大比例尺数字测图中的优势。     

平流层飞艇机载风速测量方法

 风场数据是平流层飞艇实现长时驻空和飞行控制的重要参数。针对平流层空气稀薄、传统机载压力式测风速方法测量精度低等问题,提出一种利用激光雷达直接探测技术的平流层飞艇机载风速测量方法。设计了基于直接探测原理的多普勒激光雷达测风速系统,构建了分别以FPI（Fabry-Perot干涉仪）和MZI（Mach-Zehnder干涉仪）为鉴频器的条纹成像技术的风速反演数学模型,并进行了数值仿真分析。结果显示,在355 nm波长出射激光和20 m/s径向风速条件下,FPI-条纹成像技术与MZI-条纹成像技术的径向风速测量误差分别为11.0%和6.5%,测量分辨率分别为1.90 m/s和1.62 m/s,表明该方法能够满足平流层飞艇机载风速测量要求。     

钠激光雷达对中间层顶大气温度和风场的探测

中高层大气温度和风场是研究中高层大气波动的重要参数.钠高光谱分辨率激光雷达能够对中间层顶(80-105km)大气温度和风场进行高精度观测.2011年中国科学技术大学成功研制了我国首台高光谱分辨率钠测温测风激光雷达系统.文中对该激光雷达系统进行了详细介绍,其中包括探测的基本原理,发射机,接收机和采集控制部分的设计.给出了钠测温测风激光雷达于2011年12月9日晚同时探测的大气温度、纬向风、经向风和钠原子密度的结果.结果发现中间层顶区域大气温度、纬向风、经向风变化范围较大,分别是175K~235K,-70~60m/s,-100~110m/s,有明显的半日或周日潮汐振荡的成分.探测结果表明中国科学技术大学钠测温测风激光雷达可对中间层顶区域温度和大气风场进行高时空分辨率的探测,其探测数据对于研究中高层大气动力学具有重要的意义.     

基于LiDAR的测高数据制作DEM方法探讨与研究

机载激光雷达它集成了激光测量、高精度惯性导航（IMU）和GPS全球卫星定位、数码相机四项技术设备.是通过同步获取激光回波信息、机载GPS信息、机载IMU（惯性导航装置）信息和测区内GPS基站观测数据,经过专业预处理软件差分计算后生成高精度的激光点云数据和影像数据.根据需求,在相关后处理软件平台下,生成高精度的数字地表模型DTM、DEM及DOM.     

相干多普勒测风激光雷达外差效率的数值计算与分析

论述了相干多普勒测风激光雷达外差效率的基本理论.对同轴系统中本振光和发射激光均是截断高斯光束情况下的外差效率进行了研究,利用圆孔光阑函数展开为高斯函数相叠加的方法,给出外差效率的解析表达式;采用计算机软件Mathematica分析外差效率随菲涅尔数和截断因子的变化关系,给出最大外差效率随着菲涅尔数的变化曲线和不同菲涅尔数下最佳截断因子的取值.该研究为相干多普勒测风激光雷达探测理论的发展及系统器件的最优化配置提供了重要的理论依据.     

机载激光点云在1:10000基础测绘DEM局部更新中的应用

机载激光雷达作为一种重要的对地观测技术手段,融合GPS、惯性导航、激光测距等先进技术,可实现高效率、高精度获取地表三维坐标信息。随着机载激光雷达在测绘领域的广泛应用,基础测绘地理信息数据获取的方式发生了革命性的变化。文章重点探讨小型多旋翼无人机结合机载激光雷达开展1∶10 000数字高程模型(DEM)局部更新中的具体应用情况及相关问题,结合典型案例,旨在为今后相关工作提供经验及参考,从而进一步提高基础测绘工作的生产效率和成果质量。     

机载双频激光雷达样机设计与水陆联测试验

为了识别水下目标和获取水陆一体的三维地形数据,运用机载双频激光探测的原理,建立了水陆联测数学模型,设计了机载双频激光雷达样机,进行了水陆联测试验。运用蓝绿激光扫描技术以实现水下地形的实时测绘,运用红外激光扫描技术以实现陆地目标的快速精细探测,采用机载双频激光雷达技术把蓝绿激光扫描技术与红外激光扫描技术进行结合,先后产生两个激光脉冲回波,结合飞行平台的一维运动,共同构建地表和海底表面的三维坐标点云,获取地表和海底的三维地形,实现水下目标的识别和水陆一体化量测。试验结果显示,每平方米地面点云数量达到12个,水下勘测点云数量达到2~4个,水下测深达到5~7米,既提高了陆地目标的探测精度又实现了水下目标的探测,验证了水陆联测系统的可行性。     

基于机载激光雷达和遥感影像融合的地物探测方法研究

机载激光雷达（LIDAR）技术可以快速的获取地表的高精度三维点云数据,在三维城市模型（3DCM）的构建等许多领域有着极其广泛的应用.目前对机载激光雷达数据的处理主要体现在对数据的滤波和分类,仅靠单一的LIDAR数据难以实现很好的效果.本文利用常熟市的激光雷达数据及其遥感影像作为基本数据源,提出将两者加以融合的思想对地物进行滤波和分类,达到了良好的效果.     

城市工程测量中LIDAR数据应用研究

机载激光雷达系统（Light Detection And Ranging,简称LIDAR）,也叫机载激光雷达,是一种安装在飞机上的机载激光探测和测距系统,它集成了激光扫描仪、差分GPS系统、IMU、数码相机。该文通过介绍 LIDAR 技术实际应用及精度分析,说明了LIDAR技术在城市工程测量项目中应用的可行性。论文以安徽省合肥市某县1∶500比例尺地形测量为例,详细介绍了LIDAR的基本原理、地面三维数据的获取和处理方法以及数据成果的检测。     

机载激光雷达测量技术及其在桂钦高速中的应用研究

针对环境较为恶劣、范围较广的测区条件下,传统测量手段效率低、自动化程度低、成本高的问题,以桂钦高速项目为例,提出了以机载激光雷达测量技术替代传统测量手段的方法,对其航线规划参数设置、点云数据采集及数据处理流程进行了较为系统全面的研究,并通过精度分析,验证了该方法满足1∶1 000比例尺DEM精度要求.     

基于WebGL的机载激光雷达点云数据可视化

提出了一种基于网络图形库WebGL,在网络浏览器中对大规模机载激光雷达点云数据进行交互式三维可视化的方法.该方法以平均分布四叉树进行数据组织,基于视点对四叉树进行快速视锥体裁切实现点云渐进绘制.在此基础上开发了原型演示系统.实验证明该系统能为用户在网络浏览器中提供很好的机载激光雷达点云数据的交互式三维可视化体验.