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无人机与机载激光雷达系统作者：聂磊磊 朱赫来源：《无人机》2017n0492
年第07期 无人机在执行不同的任务时离不开多种多样的任务载荷。随着技术的不断发展，涌现一批新型、高精度、高可靠性的任务载荷。在过去十年，激光雷达系统作为精确、快速获取地面三维数据的工具已得到广泛的认同。
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激光雷达（Light Detection And Ranging，LiDAR）是激光探测及测距系统的简称，将激光用于回波测距和定向，并通过位置、径向速度计物体反射特性等信息来识别目标。机载LiDAR系统是一种集激光测距、全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）三种技术于一体的空间测量系统。作为一种新型传感器，机载LiDAR系统具有广泛的应用范围和广阔的应用前景。自20世纪60年代末世界第一部激光雷达诞生以来，机载LiDAR技术作为一种重要的航空遥感技术，已经被越来越多的学者所关注。迄今为止，机载LiDAR技术的研究与应用均取得了相当大的进展，虽然机载LiDAR无法完全取代传统的航空摄影测量作业方式，但可以预见，在未来的航空遥感领域，机载LiDAR将成为主流之一。
机载LiDAR系统组成
机载LiDAR系统设备主要包括三大部件：机载激光扫描仪、航空数码相机、定向定位系统POS。
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（1）激光扫描仪
机载激光扫描仪部件采集三维激光点云数据，测量地形同时记录回波强度及波形激光扫描仪，是LiDAR的核心，一般由激光发射器、接收器、时间间隔测量装置、传动装置、计算机和软件组成。后轮驱动
（2）数码相机
航空数码相机部件拍摄采集航空影像数据，利用高分辨率的数码相机获取地面的地物地貌真彩或红外数字影像信息，经过纠正、镶嵌可形成彩正射数字影像，可对目标进行分类识别或作为纹理数据源。
（3）POS系统
POS系统部件测量设备在每一瞬间的空间位置与姿态，其中超声波换能片GPS确定空间位置，IMU确定俯仰角、滚转角和航向角数据。机载LiDAR采用动态载波相位差分GPS系统，利用安装在电机上与LiDAR相连接的以及设在一个或多个基准站的至少两台GPS信号接收机同步且连续地观测GPS卫星信号，同时记录瞬间激光和数码相机开启脉冲的时间标记，再进行载波相位测量差分定位技术的离线数据后处理，获取机载LiDAR的三维坐标。
