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武汉大学宇航研究院自主机载LiDAR实现产业化,服务实景三维中国建设

慧天地 2022-07-17

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轻量化、高精度、高性能、自主知识产权的机载激光移动测量装备


高精度三维数据作为建设、测绘、勘察、实景数字化的基础数据,已广泛应用于各个行业,机载遥感装备可通过非接触式的探测手段,高效的获取高精度地表三维模型,


机载激光雷达(Light Detection and Range, LiDAR)是继数字摄影测量装备之后,精度更高、效率更高的三维数据获取系统,它通过主动发射激光的方式,能更精确的获取目标的三维坐标。与传统的摄影测量手段相比,机载LiDAR系统具有全天时作业、植被穿透、高自动化程度、高精度等多项优势,是当前炙手可热的实景三维数据获取手段。在实景三维中国建设的发展环境下,高端机载LiDAR设备的需求越来越大。


但是目前长测程、高精度、高性能的测绘级激光扫描仪一直被国外厂商掌控,在国内出现价格高昂、适用程度低、维护和维修周期长且成本高等问题。


武汉大学宇航科学与技术研究院高分辨率激光雷达研究团队凭借武汉大学测绘遥感的学科优势以及该团队在激光测距领域多年的技术积累,率先攻克了超高频率波形采样技术、数字化全波形实时在线处理技术、跨周期模糊距离解算技术、激光束高精度指向同步技术等激光扫描仪关键核心技术,实现毫米级测量精度、7次回波测量、千米级测程以及0.001°角测量精度,并与高性能POS高度集成,研制出FT-1500系列轻小型无人机机载LiDAR系统,系统重量仅2.7kg。


图1 武汉大学宇航研究院FT-1500机载LiDAR系统

其主要参数如下:



FT-1500机载LiDAR系统当前已达完成中试,正在进行批量化生产,在宁夏、青海、甘肃、湖北、江苏、云南、广东、广西等地区的电力线路巡检、农业林业调查、地形测绘以及城市三维建模方面得到实际应用,为实景三维中国建设提供先进的技术与装备支持。


系统展示:


图2 FT-1500城市三维建模


图3  FT-1500搭载于固定翼进行地形测量


图4  FT-1500(正样机)助力青海果洛地区震后地形勘察


成果展示:


图5 FT-1500系统在青藏高原大落差山区性能表现


图6 FT-1500系统多回波对植被穿透


图7 FT-1500系统超高点密度


图8 FT-1500系统电力巡线


图9 FT-1500城区建模

 

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