学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

车载移动测量系统误差分析与检校方法研究

作　者: 李鑫
导　师: 李广云
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 车载移动测量系统定姿定位系统 DMI尺度因子检校场误差模型
分类号: P204
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 118次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文以车载移动测量技术为背景，探讨车载移动测量系统组成、定位原理、误差分析、检校等关键技术，主要围绕车载移动测量系统误差来源、传感器偏心分量的标定、基于激光点云的误差模型分析、系统整体精度检校等方面进行了较为系统的分析和实验，取得了对工程应用有价值的实验结论。本文主要工作和创新点如下：1．从车载测量系统的组成结构入手，介绍了车载移动测量系统各个传感器的作用，分析了车载移动测量系统定位原理以及涉及的5个参考坐标系。详细讨论了坐标系之间转换的几何定位模型。2．从获取激光点云坐标的原理入手，详细分析了移动测量系统定位误差来源，提出了基于激光点云的误差估计模型，实现了对车载移动测量系统精度的理论评价，最后利用模型分析实测数据，并将计算得到的理论精度与检校的实测精度进行比较。3．提出了将车载移动测量系统检校分为室内标定、运动检校、检校场检校3个步骤检校，对系统做了分类检校，有效提高了检校的效率，降低了检校的复杂性。4．设计了一种基于激光跟踪仪的DMI尺度因子检校方法。利用激光跟踪仪动态跟踪载车，获取车辆行驶的轨迹；建立测距误差和振动误差的改正模型，并计算出精确的行车路程；将多次获得的测量数据进行最小二乘拟合，得到最优的尺度因子估值；最后用此方法校准Trimble车载移动测量系统中的DMI，有效的提高了DMI尺度因子的精度，满足系统测量需要。5．设计了一套建立室外大型检校场的方法。通过对检校场环境、三级布网控制、控制点测量要求进行了详细的方案论述。6．提出一种估计系统传感器之间关系参数的方法。通过控制面板的约束条件，利用原始的激光点云与控制面板的差值建立误差方程，解算出参数的最优解。实验结果验证了该算法的可行性和有效性。7．设计一种标定POS定位精度的检校方法，利用全站仪对车载移动测量系统跟踪测量，获得固定在车上棱镜的轨迹，与POS定位获得坐标比较，验证POS定位精度。8．以移动测量系统摄像测量为基础，通过与检校场控制点比较，获取系统整体精度。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第一章绪论  10-15
  1.1 引言  10
  1.2 车载移动测量技术发展与现状  10-13
    1.2.1 车载移动测量技术发展历程  10-12
    1.2.2 车载移动测量技术研究现状  12-13
  1.3 论文的主要内容  13-15
第二章车载移动测量系统的组成  15-20
  2.1 引言  15
  2.2 系统组成  15
  2.3 定姿定位测量系统  15-18
    2.3.1 POS计算机系统（PCS）  16
    2.3.2 惯性测量单元（IMU）  16-17
    2.3.3 距离测量装置（DMI）  17
    2.3.4 GNSS与GMAS  17-18
  2.4 激光扫描仪测距系统  18-20
第三章车载移动测量系统定位几何原理  20-26
  3.1 引言  20
  3.2 坐标系统  20-22
    3.2.1 载体坐标系  20
    3.2.2 激光扫描参考坐标系  20-21
    3.2.3 惯性平台参考坐标系  21
    3.2.4 当地水平参考坐标系  21-22
    3.2.5 WGS-84坐标系  22
  3.3 车载移动测量系统几何模型  22-26
    3.3.1 扫描点在激光扫描坐标系中的坐标  23
    3.3.2 激光扫描参考坐标系到惯性平台参考坐标系  23
    3.3.3 惯性平台参考坐标系到当地水平参考坐标系  23-24
    3.3.4 当地水平参考坐标系到WGS84系  24-26
第四章车载移动测量系统测量误差分析与处理  26-32
  4.1 引言  26
  4.2 车载移动测量系统测量误差源分析  26-27
    4.2.1 POS定姿定位误差  26
    4.2.2 激光扫描测距测角误差  26-27
    4.2.3 系统集成误差  27
  4.3 误差精度估计  27-28
    4.3.1 扫描角误差  27
    4.3.2 系统安置误差  27-28
    4.3.3 姿态测量误差  28
    4.3.4 GPS动态定位误差  28
  4.4 误差估计模型  28-32
    4.4.1 误差计算公式  28-29
    4.4.2 模型理论精度与实测精度评价比较  29-30
    4.4.3 精度评价概况  30-31
    4.4.4 精度分析  31-32
第五章车载移动测量系统检校  32-50
  5.1 引言  32
  5.2 室内标定  32
  5.3 运动检校  32-40
    5.3.1 DMI检校  32-36
    5.3.2 GAMS检校  36-37
    5.3.3 POS定位精度测试  37-40
  5.4 检校场检校  40-50
    5.4.1 检校场设计要求  40-42
    5.4.2 反算求解参数  42-44
    5.4.3 系统整体标定  44-50
第六章总结与展望  50-52
  6.1 总结  50-51
  6.2 展望  51-52
参考文献  52-54
附表  54-60
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作  60-61
致谢  61

车载移动测量系统误差分析与检校方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文