[发明专利]一种多法向平面的多元线阵探测成像激光雷达的检校方法

权利要求书

1.一种多法向平面的多元线阵探测成像激光雷达的检校方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取多个不同方位的平面靶板的高精度观测数据，拟合靶板平面方程；

2)通过多元线阵探测成像激光雷达获取检校区域内多个平面靶板的点云数据，包括多元距离和角度的极坐标值，对点云数据进行预处理，建立基于多法向平面的多元激光雷达系统误差检校模型；

3)根据基于多法向平面的多元激光雷达系统误差检校模型，对多元线阵探测成像激光雷达的系统误差和外方位元素进行迭代平差解算，得到初步系统误差检校参数；

4)对初步系统误差检校参数进行粗差剔除，根据平差结果的残差分布进行统计分析，判断是否含有大于给定阈值的观测值，若是，则将粗差值剔除并返回步骤3)，若否，则进行步骤5)；

5)根据改正后的点云数据与靶板平面方程的距离偏差值评定粗差剔除后的初步系统误差检校参数的精度，得到最终检校参数。

2.根据权利要求1所述的一种多法向平面的多元线阵探测成像激光雷达的检校方法，其特征在于，所述的步骤1)具体包括以下步骤：

11)通过高精度全站仪对靶板平面进行观测，获取平面上均匀分布离散点的高精度三维空间坐标；

12)利用最小二乘法对三维空间坐标拟合得到靶板平面方程。

3.根据权利要求1所述的一种多法向平面的多元线阵探测成像激光雷达的检校方法，其特征在于，所述的步骤2)中的预处理为将点云数据在激光扫描坐标系下的极坐标值(x',y',z')转换为基于全站仪直角坐标系的直角坐标值(X'，Y'，Z')，所述的点云数据的极坐标值包括径向距离、水平角和垂直角，并依据点云的各平面归属情况，对点云数据进行分割提取，建立识别编号。

4.根据权利要求3所述的一种多法向平面的多元线阵探测成像激光雷达的检校方法，其特征在于，所述的点云数据的极坐标值转换为直角坐标值(X'，Y'，Z')的公式为：

n=-sin2θx′-cos2θx′·sin2θy′-cos2θy′·tanθkcos2θx′·cos2θy′-sin2θy′·tanθk]]>

其中，(X₀,Y₀,Z₀)为激光扫描坐标系与全站仪坐标系的平移参数，为激光扫描坐标系与全站仪直角坐标系之间的旋转角，平移参数和旋转角称为外方位元素，ρ_i'为改正后的距离测量值，θ_x'为改正后的水平角测量值，θ_y'为改正后的竖直角测量值，θ_i为多元线阵探测成像激光雷达的各探测单元间的竖直夹角，b和e均为已知的仪器设计参数。