实时解算机载激光雷AAS2800-RT
一、系统概述
AAS2800-RT实时机载激光雷达系统集成高精度激光雷达、组合惯导和可见光相机,能够搭载在多旋翼、固定翼等无人机平台,获取高精度、高密度激光点云和高分辨率影像数据;并且系统支持激光和影像数据实时融合处理,生成彩色点云、数字表面模型DSM和正射影像DOM等成果数据,同时利用地面端软件可以实现成果的三维浏览展示和目标特征提取,输出分析报告。
二、系统组成
AAS2800-RT实时机载激光雷达系统主要由硬件设备和配套软件组成,其中硬件设备包括激光雷达、组合惯导、可见光相机和实时处理单元;软件主要包括地面控制提取软件。
(1)硬件设备
(2)配套软件
三、性能指标
AAS2800-RT实时机载激光雷达系统可挂载于有/无人机平台,同时获取地面激光点云和影像数据,并实时对激光点云和影像进行融合处理,得到真彩色点云、数字正射影像DOM和数字表面模型DSM等数据,基于此数据利用配套软件通过相关算法能够实现特征目标的提取分析,并输出可视化报告。实时处理模式下,系统绝对精度优于20厘米;后处理模式下,系统绝对精度优于5厘米。系统详细性能指标如下表所示:
项目 |
内容 |
指标 |
备注 |
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激光雷达 |
激光等级 |
1级 |
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激光波长 |
1550nm |
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光束发散度 |
0.35 mrad |
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测量范围 |
600 m@20%;1000 m@60%; 1000 m@20%;1500 m@60% |
选配 |
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激光发射重复频率 |
100 k-1000 kHz |
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视场角 |
90~120°(可配置) |
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角分辨率 |
0.001° |
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测距方式 |
脉冲式 |
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扫描线频率 |
50-300 线/秒 |
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重复精度 |
5 mm@100m |
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测量精度 |
10 mm@100m |
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多回波 |
5次回波 |
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灰度 |
8~12bit |
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内置存储 |
512GB SSD |
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组合惯导 |
采样频率 |
1000 Hz |
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定位精度 |
水平位置精度优于0.02m+1PPm,高程精度优于0.02m+1ppm; |
RTK模式下 |
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实时解算 |
横滚俯仰精度优于0.015°rms,航向精度优于0.06°(差分天线基线1.6米); |
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后处理解算 |
横滚俯仰精度优于0.005°rms,航向精度优于0.02°(单天线)。 |
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可见光相机 |
传感器类型 |
CMOS |
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传感器尺寸 |
36 × 24mm |
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镜头 |
24/35mm定焦 |
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有效像素 |
2600万/3600万 |
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系统指标 |
绝对精度 |
平面优于5cm; 高程优于5cm; |
后处理 |
点密度 |
大于200点/平方米 |
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重量尺寸 |
重量 |
3.1kg (含雷达、相机、惯导、控制等) |
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尺寸 |
345mm×125mm×137mm |
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工作环境 |
操作温度 |
-20°~ + 55° |
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存储温度 |
-40°~ + 70° |
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光线条件 |
自然环境 |
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湿度 |
无冷凝 |
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防护等级 |
防尘防水IP65 |
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电源 |
额定电压 |
18-36VDC |
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功耗 |
< 100W |
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数据接口 |
TCP/IP |
实时控制;数据传输; 支持实时解算,实时点云与影像匹配; |
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TTL I/O |
相机触发 |
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TNC |
GNSS信号接收 |
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三、系统尺寸
四、工作原理
实时处理单元为数据处理及电源管理中心。电源管理中心选用高效率电源芯片对飞机端给进来的电源进行稳压滤波,得到纹波较小的电源后提供给激光雷达、惯导及相机等单元。
数据处理中心由高性能工控机组成,一方面接收无人机上差分北斗信息(如BDGGA、BDRMC等定位信息)。同时接收IMU数据,利用姿态解算算法得到当前的横滚、俯仰、航向角以及位置信息。
另一方面,数据处理中心通过网口接收高清相机视频数据流及激光雷达二维点云数据,通过USB接口接收可见光照片。非扫描模式下,实时处理单元将可见光视频流传输至链路终端,传输至地面用于侦察地面信息,同时预瞄靶标位置。扫描模式下,切换成三维点云数据流,经链路传输至地面站,展示三维点云数据。
五、技术特色
(1). AAS-2800国产自主研发,技术可控,保证项目数据安全性;
(2). 数字化波形在线核心处理技术,能达到mm级的测距精度,同时具备5次回波的探测能力,对目标具有较好的穿透能力;
(3). 技术指标世界先进:最大测程可达1500m,最高测量速度可达1000千赫兹,最高扫描线可达300线/秒;
(4). 高点密度:转镜平行线扫描,有效点频最高可达100%,作业点密度可达200点/平方米以上,满足多场景作业要求;
(5). 本土化的售后机制:技术研发、生产、售后技术团队全部国内,提供7×24小时的售后支持服务。