飞马LiDAR500雷达数据预处理

0 引言

在使用飞马D2000无人机搭载LiDAR500进行作业完成后，需要对数据进行预处理，方便给内业人员开展点云分类等工作。在开始操作前，先了解一下使用的软硬件及整体流程。

0.1 外业测量设备

• 无人机：飞马D2000S
• 激光模块：LiDAR500

0.2 点云预处理软件

0.3 原始数据

0.4 点云预处理流程

1 外业数据准备

将飞马D2000S和LiDAR500进行组装，利用无人机管家进行规划和飞行获取原始数据。

2 POS解算（飞马无人机管家）

对下载的POS数据（在智飞行里面连接飞机下载）进行POS解算。

2.1 打开智理图

2.1.1 GNSS格式转换

添加GNSS数据（可以一次性添加多架次）

点击确定

2.2 GNSS解算

选择观测文件（转换后的***.O文件）

勾选基准站，选择手动下载，点击下载。

• 解算方式：融合
• RTK轨迹：选择RTK轨迹文件
• 保持路径：选择保存路径文件夹
  
  点击解算
  

3 点云轨迹解算（Inertial Explorer）

路径尽量都用英文

3.1 新建项目

File --> Empty Project

选择路径，设置文件名

3.2 数据转换

Tool --> Convert Raw GNSS to GPB

添加基准站数据

添加流动站数据，点击Convert

会跳出一个选择文件窗口，选择***.P文件，点击打开

弹出转换成功窗口，点击关闭

3.3 添加数据

3.3.1 添加基准站数据

设置 Name 以示区分不同架次数据

3.3.2 添加移动站数据

3.3.3 添加IMU数据

3.4 查看添加的三个数据的时间覆盖图

选择 File Data Coverage

点击ok

如下图，说明三个数据就是对的。

3.5 紧耦合差分解算

Process --> Process TC

• Profile：SPAN Airborne (STIM300) 选择 LiDAR500 对应的IMU
• Vehicle Profile：设置 LiDAR500 的参数
  
  点击Process
  
  忽略报错，点击Continue
  
  正在处理
  
  
  

3.6 质量检查与轨迹导出

3.6.1 质量检查

点击下图红色框按钮，查看 POS 数据解算精度，一般位置精度小于 2cm，姿态精度横滚及俯仰小于 0.01°，航向小于 0.05°为解算正常。

左侧数据除以60为度，航向应不超过0.05°，横滚俯仰应不超过0.01°。

3.6.2 轨迹导出

Output --> Export to SBET

勾选GPS

4 智激光-点云数据预处理

4.1 新建项目

• 设置工程路径与名称
• 采集设备：第一次需要选择新建设备，根据输入设备名称（设备SN码），点击下载参数
  
  选择轨迹文件
  
  添加对应的激光数据
  
  点击确定（这里检查点数据后面添加）
  

4.2 点云解算

• 处理过程勾选优化平差（去噪等不勾选，是因为后面点云处理会进行这几步操作）
• 夹角尽量不超过40°
  
  等待解算完成
  

4.2.1 查看分层情况

点击剖面图，对着图标右键可以打开剖面设置窗口

根据剖面线查看检查处的点云分层情况

4.3 投影管理

点击 >> 可以选择系统自带的标准投影分带坐标系统

点击新建，可以自定义坐标系统

本次需要112°30′的坐标系统：

• 选择对应椭球
• 修改中央经线
  

4.4 坐标转换

• 选择LiDAR数据
• 调整范围：调整XYZ
• 新建转换配置（选择坐标系统，可以输入七参数，这样得到的就直接是正常高了）
  
  确认输出路径，点击转换
  
  转换完成后，提升是否添加，点击是
  

4.5 精度检查

4.5.1 添加数据

选择检查点文件，并确认坐标顺序 N E H 还是 E N H

4.5.2 精度检核

点击定位 --> 计算，查看中误差

4.6 点云成果

成果在项目文件夹下的Export文件夹里

这里只讲了外业点云数据的预处理，后面点云的精分类等处理操作另作说明。