[发明专利]存储器、用于机载激光雷达系统的控制方法及装置

权利要求书

1.一种用于机载激光雷达系统的控制方法，其特征在于，包括步骤：

S11、根据包括有GPS所获取的无人机的空间位置信息、INS系统所测定的所述无人机在空间的姿态信息、激光扫描仪所测定的激光发射点到激光脚点的距离和激光束的角度，以及，系统的安置误差的采集数据，对激光脚点进行定标；

S12、在两个相邻航带的重叠航带中确定多个连接点；

S13、分别将各所述连接点在两个航带中的观测值带入预设的观测方程，并分别生成与各所述连接点对应的误差方程；

S14、分别以各连接点对应的误差方程为参数，根据最小二乘算法计算机载激光雷达系统的安置角误差参数。

2.根据权利要求1所述的用于机载激光雷达系统的控制方法，其特征在于，所述在两个相邻航带的重叠航带中确定多个连接点，包括：

在重叠航带之间提取连接面；获取所述连接面的重心坐标；以所述重心坐标作为相邻航带的连接点。

3.根据权利要求1所述的用于机载激光雷达系统的控制方法，其特征在于，所述对激光脚点进行定标，包括根据所述采集数据，经坐标转换，解算到地理空间参考下的几何坐标，包括：

根据公式1计算激光脚点在WGS-84空间直角坐标系下的坐标；

其中为激光脚点在WGS-84空间直角坐标系下的坐标，ρ为激光扫描仪激光发射中心到目标地物的距离，R_L为瞬时激光坐标系到扫描仪坐标系的旋转矩阵；R_M为扫描仪坐标系到IMU参考坐标系的旋转矩阵，R_N是由IMU测量的三个姿态角即侧滚角(Roll，R)、俯仰角(Pitch，P)和航向角(Heading，H)构成；B和L为GPS天线相位中心的大地纬度和经度，为GPS天线相位中心在空间直角坐标系的坐标矢量；R_W为局部椭球坐标系到WGS-84空间直角坐标系的变换公式；矢量为GPS偏心分量；R_G为IMU基于垂线方向坐标系到局部椭球坐标系的转换矩阵。

4.根据权利要求1所述的用于机载激光雷达系统的控制方法，其特征在于，所述对激光脚点进行定标，包括根据所述采集数据，经坐标转换，解算到地理空间参考下的几何坐标，包括：

当所述POS定位定向系统提供的扫描仪姿态为投影坐标系下的姿态角时，则激光点云坐标计算公式为：

其中为激光脚点在在投影坐标系的坐标矢量，ρ为激光扫描仪激光发射中心到目标地物的距离，R_L为瞬时激光坐标系到扫描仪坐标系的旋转矩阵；R_M为扫描仪坐标系到IMU参考坐标系的旋转矩阵，R_N是由IMU测量的三个姿态角即侧滚角(Roll，R)、俯仰角(Pitch，P)和航向角(Heading，H)构成；为GPS天线相位中心在投影坐标系的坐标矢量；矢量为GPS偏心分量。

5.根据权利要求3或4中所述的用于机载激光雷达系统的控制方法，其特征在于，所述公式1中：

设扫描角为θ_i，则R_L可表达为：

所述R_M为扫描仪坐标系到IMU参考坐标系的旋转矩阵；设在侧滚、俯仰和航向三个方向的旋转角度为α、β和γ，则R_M可以表示为：

6.根据权利要求3所述的用于机载激光雷达系统的控制方法，其特征在于，所述公式1中：

R_N是由IMU测量的三个姿态角即侧滚角(Roll，R)、俯仰角(Pitch，P)和航向角(Heading，H)构成，可表示为：

7.根据权利要求3所述的用于机载激光雷达系统的控制方法，其特征在于，所述公式1中：

8.根据权利要求4所述的用于机载激光雷达系统的控制方法，其特征在于，所述公式2中：

其中，ω、和κ为投影坐标系下的姿态角。