What is a full LiDAR survey solution?

在 OXTS，我们经常谈论如何帮助组织建立 "完整的 激光雷达 测量解决方案"。但是，什么是完整的激光雷达测量解决方案？

这是无法回避的问题。在勘测方面，需要极大的耐心。根据您所进行的调查类型以及您想要实现的目标，有许多因素在起作用。此外，这些组成部分需要协同工作，才能实现您的目标。

那么，我们所说的解决方案有哪些组成部分呢？在这里，我们将对它们进行更详细的研究......

激光雷达测量硬件

我们首先来看看硬件。当我们讨论测量解决方案时，我们主要讨论的是激光雷达测量。激光雷达勘测越来越受欢迎，部分原因是收集到的数据可用于创建 三维点云.点云是一组数据点，通过收集和处理，可以创建世界的三维表示。点云可以反复使用，为项目决策提供依据，因此是一种宝贵的资源。

1 - 激光雷达

不言而喻，要进行激光雷达勘测并创建点云，您需要一个激光雷达传感器。目前市面上有许多激光雷达传感器，每种传感器都有自己的专业应用案例。价格也有很大差异。小型商用扫描仪的价格低至 1500 英镑，而高端扫描仪的价格则高达 75 万英镑。

您要进行的勘测类型自然会帮助您决定需要哪种类型的扫描仪。例如，如果您想使用无人飞行器/无人机进行长基线勘测，就需要考虑激光雷达的尺寸和重量。

此外，不同的激光雷达扫描仪输出速度不同。传感器每秒输出的点数越多，点云就可能越密集。影响点云精度的因素还有很多，其中包括激光雷达传感器本身的精度、射程和射程功率等。

2 - 惯性导航系统（INS）

那么，您已经选择了激光雷达传感器，现在该怎么办？如前所述，有几个因素会影响点云精度。根据您进行的勘测类型（静态与移动），您可能需要将惯性数据与激光雷达数据融合。

静态激光雷达测量不需要考虑位置、航向、俯仰/滚动或时间的变化。

上述任何一个因素的微小误差都可能导致生成的点云无法使用。因此，在进行移动勘测时，需要将激光雷达传感器生成的数据与 INS 提供的精确惯性数据进行融合，以帮助确保精度。

INS 将输出高精度的位置、导航和定时信息，这些信息与激光雷达数据相结合，可使传感器在任何给定位置和任何给定时间建立起环境的 3D 呈现。

INS 提供的位置测量数据由跟踪多个卫星星座（伽利略、全球定位系统、北斗和格洛纳斯）的机载全球导航卫星系统接收器生成。导航测量来自内置的惯性测量单元（IMU）。这将输出高度精确的航向和俯仰/滚动测量值。

类似于 OXTS 的 INS xNAV650 INS 是无人机和无人驾驶飞行器测绘应用的理想之选。它重量轻、体积小，可为激光雷达传感器提供 2 厘米的定位精度、0.1° 的航向精度和 0.05°的俯仰/滚动精度，确保尽可能精确的点云精度。

激光雷达测量软件

3 - INS 软件

如上所述，INS 将提供精确的位置、导航和定时信息，并与激光雷达数据相结合。但需要有一种方法来设置 INS，使其能够准确输出所需的数据，并允许您对其进行后处理和分析。

有四大功能 有效的 INS 软件必须具备以下功能.它必须

配置 - 软件应协助用户对 INS 进行配置，以确保能够生成最佳数据。简单的向导有助于确保不遗漏关键测量。

监控器 - 测量人员应该能够实时监控数据，"看到 INS 看到的东西"。

后期处理 - 实时记录在 INS 上的原始数据通过导航引擎处理成有用的格式。这种方法称为后处理。

分析 - 好的 INS 软件可以直观地分析勘测数据。它将为您提供在勘测后绘制、理解和输出导航数据所需的工具。

在许多情况下（并非所有情况！），软件是 INS 硬件之外的额外费用，也是使用设备的必要条件，但所有 OXTS INS 设备都免费附带我们的 NAVsuite 软件。您可以通过下载 OXTS NAVsuite 软件指南。

4 - 激光雷达地理参照软件

收集到激光雷达数据后，需要将其与 INS 的导航数据进行地理参照。这将使用户能够创建尽可能精确的点云。激光雷达地理参照软件用于融合两个数据集。

位置数据（由全球导航卫星系统接收器采集）和导航数据（由 IMU 采集）将与激光雷达传感器采集的每个点相结合。通过这一地理参照过程，软件可以了解激光雷达传感器的位置、航向以及每个采集点的俯仰/滚动角度。安装在移动测绘车上或无人驾驶飞行器/无人机上时，正是这一过程使软件能够生成周围环境的三维地图。

然而，这一过程并不像合并两个数据集那么简单。还有其他因素在起作用，不幸的是，这些因素会对结果产生负面影响。勘测人员通常需要自己编写程序，将导航数据和激光雷达数据结合起来生成点云。对于没有时间或资金聘请软件工程师的小规模勘测人员来说，这往往是不可能的。这也是一种非常低效的行业标准，意味着每位勘测人员都需要重复相同的工作，从而限制了可添加的有用附加功能的数量。

OXTS Georeferencer 将为勘测人员完成这一步骤，使他们能够以极低的成本克服这一挑战，并提供许多他们自己可能无法制作的有用功能。

要生成精确的点云，需要尽可能精确地测量导航（INS）和测量（LiDAR）设备坐标框架之间的方向。这很难通过目测来完成，但有软件可以辅助这一过程。

使用数据校准角度是一种方法。您可以通过 镗孔校准 这里。

OXTS Georeferencer 是 OXTS 的激光雷达地理参照软件。它为勘测人员提供了对来自各种激光雷达传感器的点云进行地理参照的能力。该软件具有多项功能，可帮助勘测人员完成地理参照过程，包括三维硬件设置查看器，可帮助输入正确的相对旋转角度；时间重叠图，可帮助勘测人员选择勘测的开始和结束时间。此外，还可选配内径校准工具，利用数据校准勘测和导航设备之间的角度。

OXTS Georeferencer 最重要的一点可能就是软件中已经预集成了大量激光雷达传感器，这意味着困难的集成工作已经解决。