[发明专利]一种林业背包式激光雷达多传感器集成系统

权利要求书

1.一种林业背包式激光雷达多传感器集成系统，其特征在于，包括：两个激光雷达探头、GNSS(全球导航卫星系统)、两部真彩色相机、一部双目相机、组合导航模块、工控机、电池、背包机械结构。所述背包机械结构包括支撑杆、背包框架、背包底板和背包外壳。所述支撑杆通过螺纹连接在背包底板上的锁紧卡扣安装固定，用于安装所述GNSS和一个激光雷达探头；所述背包框架通过螺纹连接在所述背包底板上，用于安装所述两部真彩色相机、组合导航模块、工控机、一部双目相机和一个激光雷达探头；所述背包底板用于安装所述背包框架、支撑杆、电池、背包外壳；所述背包外壳与所述背包框架上各组件嵌套安装，并通过螺纹安装在所述背包底板上。

2.根据权利要求1所述的一种林业背包式激光雷达多传感器集成系统，其特征在于：所述两个激光雷达探头用于林木场景下激光点云数据提取，其中水平安装于支撑杆顶部的激光雷达探头以向后方夹角为270°的扫描范围发射激光能量和接收返回信号，收集存储为点云数据；另一个激光雷达探头安装于背包框架上的激光雷达探头安装板上，以此激光雷达探头横截面作为基准面，与基准面呈夹角为±15°的扫描范围，用于提取背包外壳一侧的激光点云数据。

3.根据权利要求1所述的一种林业背包式激光雷达多传感器集成系统，其特征在于：所述工控机通过铜柱安装于背包框架右支撑板上。微处理器模块安装于工控机主板上，协调控制各传感器间的数据采集与同步传输。

4.根据权利要求1所述的一种林业背包式激光雷达多传感器集成系统，其特征在于：所述两部真彩色相机关于所述双目相机上下对称，并安装于背包框架的真彩色相机安装板上，通过对称方位连续定时拍照，采集林木环境下的真彩色林木图像信息，提高林木参数的采集丰富性和精准性。

5.根据权利要求1所述的一种林业背包式激光雷达多传感器集成系统，其特征在于：所述组合导航模块通过铜柱安装于背包框架左支撑板上，包括GPS卫星导航信号接收器和IMU惯性测量单元，两者组合使用可实时获取高精度三维位置、速度、姿态信息，便于运动或振动状态下的惯性姿态测量；组合导航模块短时精度高，当卫星导航信号丢失时可提供有效的导航信息，确保导航的连续性和系统的可靠性。

6.根据权利要求3所述的一种林业背包式激光雷达多传感器集成系统，其特征在于：所述微处理器模块在作业过程中引入GNSS时间系统，所述微处理器模块从所述工控机系统时钟和GNSS时间系统时钟中获取时间基准，控制所述真彩色相机、双目相机的图像数据采集与所述激光雷达探头的点云数据采集，实现异源数据的时间基准统一，同时实现多传感器之间的高精度时空同步。