➢ CGS2000与国际地球参考框架ITRF的一 致性约为5个厘米 。
工程建设
服务和性能：
➢ 全球服务 ➢ 开放服务： • 定位精度: 10 m • 测速精度: 0.2 m/s • 授时精度: 20 ns ➢ 授权服务
➢ 区域服务 ➢ 广域差分服务 • 定位精度: 1 m ➢ 短报文通信服务
INS姿态测量系统
与传统测量方式的比较
数据获取方式像大地测量系统 数据后处理方式像摄影测量系统
1、机载激光雷达测量系统组成
•动态差分GPS接收机 •INS或多天线陈列GPS系统 •激光测距仪 •CCD相机
机录单元
差分GPS 惯性测量单元
扫描仪
激光脚点 扫描方向
摄影测量
机载激光雷达测量
被动式测量
主动式测量
透视几何原理
极坐标几何定位原理
采样覆盖整个摄影区域
驻点采样
间接获取地面三维坐标
直接获取地面三维坐标
获取高质量的灰度影像或多光谱数据 不成像或质量很差的单色影像
软硬件经多年发展已经比较成熟
新技术需不断发展，具有很大发展潜力
可利用的传感器类型很多
可供选择的传感器类型较少
多天线陈列GPS确定姿态
测姿型GPS接收机系统在动态载体上 安装有以下优点
① 能够实现自行初始化和天线自动测绘
② 具有提高姿态测量精度的有利因素 ③ 具有实现实时差分的能力
2 机载激光雷达测量对地定位原理
O S P
3 机载激光雷达测量技术的特点
① 一种直接测量系统（主动式） ② 激光脉冲信号能够部分的穿过植被，快速获得
LIDAR:AeroScan
INSAR:Star-3i
主要技术 参数
飞行高度:8000英尺； 频率：1500HZ； 带宽：1.8km； 4m点间距；
飞行高度：20000英尺； 频率：15000HZ； 带宽：8km； 5m间距；
主要 优点
垂直方向精度±15cm； 小区域及走廊区域最为理想；
非常适合植被覆盖和裸露区的真 实DEM提取； 扫描角内提供大范围扫描；
•惯性导航系统（INS，以下简称惯导）是一种不依赖于外部信息 、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括 空中、地面，还可以在水下。
•惯导的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在 惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航 坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等 信息。但惯导有固定的漂移率，这样会造成物体运动的误差，因 此射程远的武器通常会采用指令、GPS等对惯导进行定时修正， 以获取持续准确的位置参数。惯导系统目前已经发展出挠性惯导 、光纤惯导、激光惯导、微固态惯性仪表等多种方式。陀螺仪由 传统的绕线陀螺发展到静电陀螺、激光陀螺、光纤陀螺、微机械 陀螺等。激光陀螺测量动态范围宽，线性度好，性能稳定，具有 良好的温度稳定性和重复性，在高精度的应用领域中一直占据着 主导位置。由于科技进步，成本较低的光纤陀螺（FOG）和微机 械陀螺（MEMS）精度越来越高，是未来陀螺技术发展的方向。
飞行计划相对简单
飞行计划相对复杂，要求较苛刻
机载激光雷达测量同航空摄影测量 的比较
扫描带宽
激光雷达测距系统
•定义
包括：激光脉冲测距系统、光电扫描仪 及控制处理系统 原YA理G 激：光脉器冲是测以钇时铝测石距榴和石晶激体光为相基位质差的一测种距固
体 激光器 。钇铝石榴石的化学式是Y3 Al5 O15 ,简
主称为要Y采AG用。：在Y脉AG冲基测质时中掺测入距激、活N离子d：NdY3A+G(约激 光1%，)就波成为长N：d:8Y0A0G-。16实0际0制nm备，时是脉将宽一：定1比0例- 的 1A5l2nOs，3 、峰Y值2 O功3 率和N可d达O3兆在瓦单晶，炉当中前熔测化结距晶精而 度成。可N到d:Y1-A3Gm属m于立方晶系, 是各向同性晶体。
动态GNNS定位
•动态差分定位 •精密单点定位 •GNNS动态定位及影响精度的主要 因素
动态GNNS定位
工程建设
系统组成：
空间段：由5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星组成
星座
GEO 卫星 Non-GEO 卫星
工程建设 坐标系统：
➢ 北斗系统采用中国2000大地坐标系 （CGS2000）。
高精度高空间分辨率的森林或山区真实数字地面 模型 ③ 基本不需要地面控制点，地形数据采集速度快 ④ 作业安全 ⑤ 作业周期快，易于更新 ⑥ 时效性强 ⑦ 将信息获取、信息处理及应用技术纳入同一系统 中，有利于提高自动化高速化程度
4 机载激光雷达与机载InSAR的比较
4 机载激光雷达与机载InSAR的比较
激光雷达技术
——机载激光雷达测量系统
郑坤
Michael_Power@
主要内容
1. 机载激光雷达组成 2. 机载激光雷达测量对地定位原理 3. 机载激光雷达测量技术的特点 4. 机载激光雷达测量技术与其它技术的比
较 5. 几种商用激光雷达测量系统简介 6. 机载激光雷达测量的工作流程与内业数
据处理
1、机载激光雷达测量系统组成
机载激光雷达的组成
机载激光雷达测量技术是激光 技术、计算机技术、高动态载体姿 态测定技术和高精度动态GPS差分 技术迅速发展的集中体现
• 激光测距技术已经发展到无合作目标的激 光测距系统
• GPS定位技术的出现彻底解决了海陆空的定 位问题
• INS和GPS的集成使确定高动态载体姿势成 为可能
激光雷达测距系统
旋转镜
距离测量电子器件
1、激光发射 2、激光探测 3、时延估计 4、时延延迟
θ
激光束
激光雷达测距系统
距离测量的四个过程： 1、激光发射,通过扫描镜的转动并发射到地面, 同时信号取样得到激光主波脉冲; 2、激光探测，通过同一个扫描镜和望远镜收集 反射回来的激光回波信号，并转换为电信号； 3、时延估计； 4、时间延迟测量；
垂直方向精度±1m； 每km2的价格便宜，处理快； 适合大范围及首次作业区； 数据采集速度快； 数据发布更快；
主要 缺点
产品更贵；
高程精度较低；
数据发布慢；
在陡坡地区，由于雷达、阴影和
测量带宽有限，大范围作业受限； 透视收缩效应的影响而受限制；
数据获取效率低；
植被覆盖地区效果较差；
机载激光雷达测量同航空摄影测量 的比较