[发明专利]多线激光雷达标定系统及标定方法

权利要求书

1.多线激光雷达标定系统，其特征在于：包括水平调平台(1)、转接架(2)、反光标靶(3)、全站仪(4)、电脑(5)、激光测距仪和GPS天线(6)；水平调平台(1)设置在支撑架(7)上，配置数显水平仪以监测和判断水平调平台调平；转接架(2)具有垂直方向和水平方向连接激光雷达的连接结构并设有惯性测量单元IMU；反光标靶(3)设置在转接架(2)的相对位置、以形成约束激光束的区域；全站仪(4)设置在转接架(2)与反光标靶(3)之间，形成高程测量结构；电脑(5)设置在支撑架(7)上，其I/O端口分别连接数显水平仪信号输出端、激光测距仪信号输出端、全站仪(4)信号输出端和GPS天线(6)信号输出端，形成自动监测结构，以监测激光反射率变化和读取记录惯性测量单元IMU姿态角。

2.根据权利要求1所述的多线激光雷达标定系统，其特征在于：转接架2呈状，其上面、侧面和底面各设有安装孔用于与水平调平台(1)连接，形成垂直方向和水平方向的激光雷达连接结构；转接架(2)固定在水平调平台(1)上；水平调平台(1)用于将激光雷达调平和激光束的对齐和调整。

3.根据权利要求1所述的多线激光雷达标定系统，其特征在于：水平调平台(1)由双轴倾斜台(1-2)和手动旋转台(1-1)组成；通过双轴倾斜台(1-2)可以调整台面的水平和倾斜情况；手动旋转台(1-1)用于调整激光头的朝向；转接架(2)中设有惯导板(2-1)。

4.根据权利要求1所述的多线激光雷达标定系统，其特征在于：反光标靶(3)由一面或二面反光墙构成，在反光墙上形成水平轴(3-1)和-3°、-1°、1°、3°四条垂直激光束，从而形成约束区域；当反光标靶(3)由二面反光墙构成时，该二面反光墙成垂直连接结构。

5.根据权利要求1所述的多线激光雷达标定系统，其特征在于：全站仪(4)架设在三脚架；全站仪(4)用于获取高程h1和放样指定高程H、高程H+1°和H-1°。

6.根据权利要求1所述的多线激光雷达标定系统，其特征在于：所述电脑(5)用于监测激光反射率变化和读取记录GPS天线6输入的惯性测量单元IMU姿态角△φ、△ω、△κ。

7.根据权利要求1所述的多线激光雷达标定系统，其特征在于：激光测距仪用于测量反射标靶到激光的距离D；GPS天线(6)用于惯性测量单元IMU搜星获取姿态角信息。

8.多线激光雷达标定方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)准备好多线激光雷达标定系统，该多线激光雷达标定系统包括水平调平台、转接架、反光标靶、全站仪、电脑、激光测距仪和GPS天线；

2)首先将激光雷达固定在调平台，调整激光线束在指定的约束区域内，然后使激光束角度固定，通过两次不同的安装，分别读取惯导板中的姿态角数据，从而得出激光头组件和惯导板安装角度，在通过该差值和离轴发射角borsight角的关系求得，△φ、△ω、△κ；其中激光雷达水平安装时标定俯仰角pitch和航向角heading对应的△ω、△κ，激光雷达竖直安装时标定滚转角roll对应的△φ。