论文摘要：车载移动测图系统关键技术研究

车载移动测图系统作为当今测绘领域最前沿的科技之一，它有效集成了大地测量、数字摄影测量、数字制图和地理信息系统等现有高级测量技术，在运载体高速行进中，车载移动测图系统可以快速准确地采集被测目标的空间数据和属性数据，避开了传统数据采集方式的弊端，在城市管理、交通、公共安全、应急救灾、战后评估等领域具有广阔的应用前景。 论文在国家自然科学基金的资助下，开展了车载移动测图系统的关键技术研究。提出利用倾角传感器和编码器作为惯性测量单元获取位姿参数，以及应用激光传感器采集空间距离数据构建车载移动测图系统的新方法，解决了目前其它测绘系统因隧道、桥梁、城市峡谷、树木遮挡等导致GNSS失锁的问题，可以同时在室内和室外进行测量工作。论文的主要工作内容如下： 1）探讨了车载移动测图系统的测量原理，分析了车载移动测图系统的结构组成，包括运载平台、惯性导航系统、通信系统、三维扫描系统以及中央处理系统。其中运载平台采用双电机前轮驱动的结构；惯性导航系统利用倾角传感器和编码器采集位姿参数实现导航定位；通信系统应用串口设备联网服务器进行数据流转换及整合；利用二维激光传感器和伺服舵机构成一套三维激光扫描系统，最后由中央处理系统进行各设备之间的控制。 2）给出了车载移动测图系统数据采集设计方案，确定了三维激光扫描系统的数据扫描方式以及运载平台的作业模式，并根据各传感器数据的特点，应用多线程技术实现各传感器数据的同步采集。 3）通过时间融合的方式对传感器采集数据进行内插处理，解决了各传感器数据采集频率不同的问题，实现了激光传感器数据与位姿参数一一对应，并通过空间融合将采集的激光数据变换到同一个参考坐标系下。 4）设计了车载移动测图系统的三维点云数据处理基本流程，对点云数据去噪、点云数据融合、点云数据压缩及点云数据可视化等关键技术进行了详细分析，应用基于长方体单元格划分的方法对点云数据进行压缩处理。 5）分析了车载移动测图系统的系统误差组成，根据误差传播原理建立了量测误差方程，并利用中误差对系统量测误差进行评价。 本文的研究成果将为结合激光与视觉，感知和解译三维环境，实现无GPS/IMU和先验地图辅助的6D同步定位与地图创建提供良好的技术支撑。

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