[发明专利]一种激光扫描测量方法及装置

权利要求书

1.一种激光扫描测量的方法，其步骤是：

A、通过中心控制单元（5）对激光扫描仪（1）、惯性测量装置（2）、差分全球导航卫星系统（3）和高分辨率数码相机（4）进行系统初始化，完成激光扫描测量装置的各种参数设置；

B、采用差分全球导航卫星系统（3）和架设在地面基站的全球导航卫星系统信号接收机同步而连续地观测卫星信号，实时测定激光雷达信号发射参考点的空间位置；记录全球导航卫星系统卫星在每秒钟起始时刻发出的同步秒脉冲信号，用作激光扫描仪（1）、惯性测量装置（2）、差分全球导航卫星系统（3）和高分辨率数码相机（4）时间同步的时间标记；

C、采用惯性测量装置（2）实时测定激光扫描测量装置的主光轴姿态参数，俯仰角、侧滚角和航向角；与差分全球导航卫星系统（3）的定位数据一起构成组合导航数据，实现对激光扫描数据和影像数据的精确定位，采用惯性测量装置（2）中的存储单元（24）实时记录惯性测量装置（2）的姿态测量数据以及差分全球导航卫星系统（3）的定位数据；

D、采用激光扫描仪（1）发射并接收激光脉冲信号，进行激光测距和记录反射激光强度信息，利用激光扫描仪（1）内置的大容量固态硬盘和外置计算机（8）对激光扫描仪数据进行双备份存储；

E、采用高分辨率数码相机（4）对地面的地物、地貌进行定距离实时拍摄，利用高分辨率数码相机（4）内置的紧凑式闪存卡或安全数码卡和外置计算机对高分辨率影像数据进行双备份存储；

F、利用外置计算机（8）动态显示激光扫描测量装置的系统状态数据和实时采集数据，进行激光扫描测量的实时监控；

G、利用相关数据后处理软件，完成差分全球导航卫星系统（3）的位置数据和惯性测量装置（2）的姿态数据的联合后处理、激光点大地定向处理、激光点云坐标转换、激光数据滤波处理、数字正射影像图制作，生成各种数字产品。

2.权利要求1所述的一种激光扫描测量的装置，它由激光扫描仪（1）、惯性测量装置（2）、差分全球导航卫星系统（3）、高分辨率数码相机（4）、中心控制单元（5）和电源单元（6）组成，其特征在于：激光扫描仪（1）通过压接式连接器与中心控制单元（5）相连，差分全球导航卫星系统（3）包括天线（31）和信号接收机（32），天线（31）通过反极性连接器与信号接收机（32）相连，差分全球导航卫星系统（3）通过反极性连接器与激光扫描仪（1）、惯性测量装置（2）、和高分辨率数码相机（4）相连，惯性测量装置（2）通过通用串行总线与中心控制单元（5）相连，高分辨率数码相机（4）通过通用串行总线与中心控制单元（5）相连，电源单元（6）通过魏德米勒连接器与中心控制单元（5）相连，中心控制单元（5）通过局域网接口与外置计算机（8）相连。

3.根据权利要求2所述的一种激光扫描测量的装置，其特征在于：所述的激光扫描仪（1）通过反极性连接器与差分全球导航卫星系统（3）的天线（31）相连，通过压接式连接器与中心控制单元（5）相连。

4.根据权利要求2所述的一种激光扫描测量的装置，其特征在于：所述的惯性测量装置（2）包括加速度计（21）、陀螺仪（22）、导航计算机（23）、存储单元（24），加速度计（21）与陀螺仪（22）相连，导航计算机（23）分别与加速度计（21）、陀螺仪（22）、存储单元（24）、中心控制单元（5）相连，存储单元（24）通过通用串行总线与差分全球导航卫星系统（3）中的信号接收机（32）相连。

5.根据权利要求2所述的一种激光扫描测量的装置，其特征在于：所述的中心控制单元（5）包括输入/输出控制单元（51）和中央处理器（52），输入/输出控制单元（51）与中央处理器（52）相连，中央处理器（52）通过局域网接口与外置计算机（8）相连。

6.根据权利要求2所述的一种激光扫描测量的装置，其特征在于：所述的电源单元（6）包括电源输入单元（61）、电源转换单元（62）、电源存储单元（63）和电源输出单元（64），电源转换单元（62）分别与电源输入单元（61）、电源输出单元（64）和电源存储单元（63）相连。