基于自適應估計的機載三維激光軌跡校正研究

曾 凱

（福州市勘測院，福建 福州 350300）

0.引言

機載三維激光掃描系統是現階段高精度獲取地面信息的新型測量技術，在激光測距的基礎上融合了差分定位技術、姿態分析技術、高分辨率影像采集技術[1,2]。

三維激光掃描技術精度高、數據獲取快、數據量大，憑借其優勢，被廣泛應用在各領域測繪工作中，尤其在數字城市、地形圖測繪、文物修復等領域被廣泛應用[3]。現階段，激光三維掃描技術高度集成，設備體型已具備在無人機平臺上搭載的可行性[4]。

機載三維激光掃描系統的定位精度受多個因素影響，其中軌跡解算精度對點云數據獲取精度影響較大，在硬件設備限制的情況下，很多學者通過構建函數模型和動力學模型對無人機的飛行軌跡進行修正，以提高機載三維激光掃描系統軌跡解算精度，從而提高點云數據精度。

卡爾曼濾波（Kalman）數據處理算法普遍應用在動態定位數據分析中，但其原理是在高斯白噪聲的基礎上構建的，在機載三維激光掃描系統中，動態GNSS（Global Navigation Satellite System）的觀測誤差存在有色噪聲，不屬于高斯白噪聲序列，直接將卡爾曼濾波算法應用在機載三維激光掃描系統的軌跡解算修正中，獲取的數據精度較低，結果不可靠[5]。

針對機載三維激光掃描系統存在有色噪聲的問題，一般通過函數模型補償濾波或隨機補償函數濾波進行濾波解算實現有色噪聲控制。本文主要以函數模型補償濾波實現了對有色噪聲的濾波控制。函數模型擬……