留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

机载激光3D探测成像系统的关键技术

孟庆季 张续严 周凌 王超

孟庆季, 张续严, 周凌, 王超. 机载激光3D探测成像系统的关键技术[J]. 中国光学, 2011, 4(4): 327-339.
引用本文: 孟庆季, 张续严, 周凌, 王超. 机载激光3D探测成像系统的关键技术[J]. 中国光学, 2011, 4(4): 327-339.
MENG Qing-ji, ZHANG Xu-yan, ZHOU Ling, WANG Chao. Key technologies of airborne laser 3D detection imaging system[J]. Chinese Optics, 2011, 4(4): 327-339.
Citation: MENG Qing-ji, ZHANG Xu-yan, ZHOU Ling, WANG Chao. Key technologies of airborne laser 3D detection imaging system[J]. Chinese Optics, 2011, 4(4): 327-339.

机载激光3D探测成像系统的关键技术

详细信息
    作者简介:

    孟庆季(1984-),男,吉林伊通人,硕士,研究实习员,主要从事激光雷达相关技术方面的研究。 E-mail:mengqingji@163.com 张续严(1985-),男,吉林长春人,硕士,研究实习员,主要从事激光雷达相关技术方面的研究。 E-mail:zhangxuyan@163.com 周 凌(1984-),男,安徽黄山人,博士,助理研究员,主要从事激光雷达相关技术方面的研究。 E-mail:hszl007@163.com

    孟庆季(1984-),男,吉林伊通人,硕士,研究实习员,主要从事激光雷达相关技术方面的研究。 E-mail:mengqingji@163.com 张续严(1985-),男,吉林长春人,硕士,研究实习员,主要从事激光雷达相关技术方面的研究。 E-mail:zhangxuyan@163.com 周 凌(1984-),男,安徽黄山人,博士,助理研究员,主要从事激光雷达相关技术方面的研究。 E-mail:hszl007@163.com

  • 中图分类号: V243.5; TN958.98

Key technologies of airborne laser 3D detection imaging system

  • 摘要: 介绍了机载激光3D探测成像系统的应用领域和国内外发展现状,概括了小型无人机载激光3D成像检测系统(JIGSAW)、机载激光测深系统(LADS)、直升机3D-LZ Imaging LADAR及机载对地高分辨详查系统的基本组成、技术指标以及各自的特点。阐述了激光3D成像系统的工作原理与扫描方式的分类,并重点对其单元核心技术即激光测距系统、激光光轴控制与指向测量系统、数据图像处理技术与显示系统进行了研究。最后,简单综述了机载激光3D探测成像系统的发展前景。
  • [1] JUBERTS M,BARBERA A. Status report on next generation LADAR for driving unmanned ground vehicles[J]. SPIE,2004,5609:1-12. [2] MAARTEN U H,VENABLE D,SMEARCHECK M. Use of 3D laser radar for navigation of unmanned aerial and ground vehicles in urban and indoor environments[J]. SPIE,2007,6550:65500C. [3] STONE W C,JUBERTS M,DAGALAKIS N,et al.. Performance analysis of next-generation LADAR for manufacturing, construction, and mobility . Gaithersburg:National Institute of Standards and Technology(NIST),2004. [4] JUBERTS M,BARBERA A. Status report on next generation LADAR for driving unmanned ground vehicles[J]. SPIE,2004,5609:1-12. [5] PEREIRA J,MOEBIUS B,PFENNIGBAUER M,et al.. Imaging LIDARs for space applications[J]. SPIE,2008,7061:706100J. [6] VAIDYANATHAN M,BLASK S,HIGGINS T,et al.. Jigsaw phase Ⅲ:a miniaturized airborne 3-D imaging laser radar with photon-counting sensitivity for foliage penetration1[J]. SPIE,2007,6550:65500N. [7] ANTHES J P. Non-scanned LADAR imaging and applications[J]. SPIE,1993,1936:11-22. [8] SAVAGE J,HARRINGTON W,MCKINLEY A R,et al.. 3D-lz helicopter ladar imaging system[J]. SPIE,2010,7684:768407. [9] BRIAN R J,THOMAS U K,MICHELE K. Development of airborne remote sensing instrumengtations for NEON[J]. SPIE,2010,7809:78090I. [10] RICHARD M M,TIMOTHY S,ROBERT E H,et al.. A compact 3D imaging laser radar system using Geiger-mode APD arrays:system and measurements[J]. SPIE,2003,5086:1-12. [11] RICHARD M M,BRIAN F A,RICHARD M M,et al.. Three-dimensional laser radar with APD Array[J]. SPIE,2001,4377:217-228. [12] LI S K,XUE Y Q,LIU ZH. A new airborne remote sensing platform for generating geocoding image without ground control point[J]. IEEE,1997:1987-1989. [13] 李学千,张兴德. 高功率半导体激光器的进展及其在军事上的应用[J]. 光学 精密机械 ,1993(2):1-5. LI X Q,ZHANG X D. Development and application in military of high power semiconductor laser[J]. Opt. Precision Eng.,1993(2):1-5.(in Chinese) [14] 王德,李学千. 半导体激光器的最新进展及应用现状[J]. 光学 精密工程 ,2001,9(3):279-283. WANG D,LI X Q. New progress in semiconductor lasers and their applications[J]. Opt. Precision Eng.,2001,9(3):279-283.(in Chinese) [15] 付有余. 激光测距与跟踪系统低噪声电子设计方法[J]. 光学 精密工程 ,2000,8(3):250-253. FU Y Y. Low noise electronic design method for laser range finding and tracking system[J]. Opt. Precision Eng.,2000,8(3):250-253(in Chinese). [16] 何兴仁. 大功率半导体激光器及其在军事上的应用[J]. 半导体情报 ,1995 ,32(3):26-33. HE X R. High power semiconductor laser and its application in military[J]. Semiconductor Information,1995,32(3):26-33.(in Chinese) [17] MUGUIRA M R. Range determination for scannerless uImaging:US,6088086 . 2000-11-11. [18] SLOBODAN N V. Suppression of torsional oscillations in a high-performance speed servo drive[J]. IEEE,1998,45(1):1-8. [19] 房建成. 先进导航技术讲座[Z].北京航空航天大学,2006:23-32. FANG J CH. Advanced navigation technology lecture[Z]. Beijing:Beijing Aeronautics and Astronautics University,2006:23-32.(in Chinese) [20] MARCELO C,ALGRAIN D,EHLERS E. Suppression of gyroscope noise effect in pointing and tracking system[J]. SPIE,1994,2221:1-8. [21] BO L. Nonlinear induced disturbance rejection in inertial stabilization systems[J]. SPIE,1996,2739:1-8. [22] 石红生,卢广山. 一种新型状态观测器在陀螺稳定平台中的应用[J]. 电光与控制 ,1999(1):24-28. SHI H SH,LU G SH. Application of a new type state observer in gyro stabilized platform[J]. Electronics Opt. Control,1999(1):24-28.(in Chinese)) [23] 王合龙,朱培申,姜世发. 陀螺稳定平台框架伺服系统变结构控制器的设计和仿真[J]. 电光与控制 ,1998(2):24-29. WANG H L,ZHU P SH,JIANG SH F. Design and simulation of framework servo system variable structure controller of gyro stabilized platform[J]. Electronics Opt. Control,1998(2):24-29. [24] 贾平,张葆. 航空光电侦察平台关键技术及其发展[J]. 光学 精密工程 ,2003,11(1):82-88. JIA P,ZHANG B. Critical technologies and their development for airborne opto-electronic reconnaissance platforms[J]. Opt. Precision Eng.,2003,11(1):82-88.(in Chinese) [25] 甘至宏. 光电吊舱内框架减振系统设计[J]. 光学 精密工程 ,2010,18(9):2036-2043. GAN ZH H. Design of inner frame vibration absorbing system for optoelectronic pod[J]. Opt. Precision Eng.,2010,18(9):2036-2043.(in Chinese) [26] 陈占军,葛文奇,李英,等. 光电平台中陀螺解耦问题的研究[J]. 光学 精密工程 ,2008,16(9):1712-1715. CHEN ZH J,GE W Q,LI Y,et al.. Research of gyro decoupling problem on photo-electric platform[J]. Opt. Precision Eng.,2008,16(9):1712-1715.(in Chinese) [27] 邹志峰,闫峰. 机载光电侦察稳定平台系统分析[J]. 机械工程师 ,2007,16(4):39-40. ZOU ZH F,YAN F. Analysis for the system of air borne optoelectronic reconnaissance platforms[J]. Mechanical Eng.,2007,16(4):39-40.(in Chinese) [28] 李清泉,李必军,陈静. 激光雷达测量技术及其应用研究[J]. 武汉测绘科技大学学报 ,2000,25(5):387-392. LI Q Q,LI B J,CHEN J. Research on laser range scanning and its application[J]. J. Wuhan Technical University Surveying and Mapping,2000,25(5):387-392.(in Chinese) [29] 尤红建,张世强. 组合CCD图像和稀疏激光测距数据的建筑物三维信息提取[J]. 光学 精密工程 ,2006,14(2):297-302. YOU H J,ZHANG SH Q. Reconstructing 3D buildings based on airborne CCD image and laser scanning rangef inder data[J]. Opt. Precision Eng.,2006,14(2):297-302.(in Chinese) [30] 章大勇,吴文起,吴美平. 机载激光雷达系统标定方法[J]. 光学 精密工程 ,2009,17(11):2806-2813. ZHANG D Y,WU W Q,WU M P. Calibration technology of airborne lidar[J]. Opt. Precision Eng.,2009,17(11):2806-2813. [31] 刘经南,张小红,李征航. 影响机载激光扫描测高精度的系统误差分析[J]. 武汉大学学报·信息科学版 ,2002,27(2):111-117. LIU J N,ZHANG X H,LI ZH H. Analysis of systematic error influencing the accuracy of airborne laser scanning altimetry[J]. Geomatics and Information Sci. Wuhan University,2002,27(2):111-117. [32] 刘经南,张小红. 利用激光强度信息分类激光扫描测高数据[J]. 武汉大学学报·信息科学版 ,2005,30(3):189-192. LIU J N,ZHANG X H. Classification of laser scanning altimetry data using laser intensity[J]. Geomatics and Information Sci. Wuhan University,2005,30(3):189-192. [33] 张小红,刘经南,李征航. 3-D机载激光扫描测高数据滤波和分类研究[J]. 武汉大学学报·信息科学版 ,2002,27(增刊):181-183. ZHANG X H,LIU J N,LI ZH H. Research on the filter and classification of 3-D airborne laser scanning altimetry Data[J]. Geomatics and Information Sci. Wuhan University,2002,27(s):181-183. [34] 张玉方,程新文,欧阳平,等. 机载Lidar数据处理及其应用综述[J]. 工程地球物理学报 ,2008(1):119-124. ZHANG Y F,CHENG X W,OUYANG P,et al.. The data processing technology and application of airborne LIDAR[J]. zChinese J. Eng. Geophysics,2008(1):119-124.
  • [1] 高瑞弘, 刘河山, 罗子人, 靳刚.  太极计划激光指向调控方案介绍 . 中国光学, 2019, 12(3): 425-431. doi: 10.3788/CO.20191203.0425
    [2] 胡悦, 王永红, 鲍思源, 胡慧然, 闫佩正.  高温下数字图像相关散斑最优成像探究 . 中国光学, 2018, 11(5): 728-735. doi: 10.3788/CO.20181105.0728
    [3] 刘韬, 胡玥, 董健, 申军立.  激光主动照明光学系统设计 . 中国光学, 2016, 9(3): 342-348. doi: 10.3788/CO.20160903.0342
    [4] 于潇, 姚园, 徐正平.  采用APD阵列的共口径激光成像光学系统设计 . 中国光学, 2016, 9(3): 349-355. doi: 10.3788/CO.20160903.0349
    [5] 苗少峰, 李晨旭, 高苗, 邵晓鹏, 史学舜, 刘玉龙, 刘长明, 赵坤, 陈海东.  面向光学器件透反射率测量的声光调制型激光功率稳定系统设计 . 中国光学, 2016, 9(2): 263-269. doi: 10.3788/CO.20160902.0263
    [6] 曾飞, 高世杰, 伞晓刚, 张鑫.  机载激光通信系统发展现状与趋势 . 中国光学, 2016, 9(1): 65-73. doi: 10.3788/CO.20160901.0065
    [7] 张敏, 刘畅, 任博, 严凯, 陈长军, 王晓南.  3D打印激光制备多孔镍合金组织和力学性能研究 . 中国光学, 2016, 9(3): 335-341. doi: 10.3788/CO.20160903.0335
    [8] 李艳杰, 金光, 张元, 孔林.  成像与激光发射系统的共口径设计与实验 . 中国光学, 2015, 8(2): 220-226. doi: 10.3788/CO.20150802.0220
    [9] 徐正平, 沈宏海, 许永森.  直接测距型激光主动成像系统发展现状 . 中国光学, 2015, 8(1): 28-38. doi: 10.3788/CO.20150801.0028
    [10] 高明辉, 郑玉权, 王志宏.  天基激光武器系统的发展 . 中国光学, 2013, 6(6): 810-817. doi: 10.3788/CO.20130606.810
    [11] 王锐.  激光红外主被动复合导引系统 . 中国光学, 2013, 6(4): 536-543. doi: 10.3788/CO.20130604.0536
    [12] 李磊, 严洁, 阮友田.  车载激光测绘系统的标定 . 中国光学, 2013, 6(3): 353-358. doi: 10.3788/CO.20130603.0353
    [13] 姜振华, 王挺峰, 郭劲.  “LPP-EUV”光源中的高功率CO2激光监测与控制系统 . 中国光学, 2013, 6(4): 544-550. doi: 10.3788/CO.20130604.0544
    [14] 张健, 张庆茂, 吴锐欢, 陈国, 李泽曦, 刘颂豪.  Nd: YAG脉冲激光器双光路输出分时控制系统的设计 . 中国光学, 2013, 6(4): 529-535. doi: 10.3788/CO.20130604.0529
    [15] 张清源, 李丽, 李全熙, 董光焰.  直升机防撞激光雷达综合信息处理系统 . 中国光学, 2013, 6(1): 80-87. doi: 10.3788/CO.20130601.0080
    [16] 王鹤淇, 孟范江, 郭立红, 管目强.  基于DSP的高功率TEACO2激光器控制 系统的高精度数据采集 . 中国光学, 2011, 4(4): 411-417.
    [17] 张健, 张雷, 曾飞, 王旭, 赵嘉鑫, 田海英, 任航, 李俊峰.  机载激光3D探测成像系统的发展现状 . 中国光学, 2011, 4(3): 213-232.
    [18] 李 娜, 王 红.  激光驾束观瞄制导仪参数检测系统 . 中国光学, 2010, 3(3): 285-289.
    [19] 毕阳, 张涛.  基于Nios的微距控制系统的数字设计 . 中国光学, 2009, 2(6): 519-524.
    [20] 叶 露, 武晓阳, 聂真威.  强激光与红外传感器光轴平行性测量仪器的研制 . 中国光学, 2008, 1(1): 100-104.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2951
  • HTML全文浏览量:  70
  • PDF下载量:  1159
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-01-11
  • 修回日期:  2011-03-19
  • 刊出日期:  2011-08-25

机载激光3D探测成像系统的关键技术

    作者简介:

    孟庆季(1984-),男,吉林伊通人,硕士,研究实习员,主要从事激光雷达相关技术方面的研究。 E-mail:mengqingji@163.com 张续严(1985-),男,吉林长春人,硕士,研究实习员,主要从事激光雷达相关技术方面的研究。 E-mail:zhangxuyan@163.com 周 凌(1984-),男,安徽黄山人,博士,助理研究员,主要从事激光雷达相关技术方面的研究。 E-mail:hszl007@163.com

    孟庆季(1984-),男,吉林伊通人,硕士,研究实习员,主要从事激光雷达相关技术方面的研究。 E-mail:mengqingji@163.com 张续严(1985-),男,吉林长春人,硕士,研究实习员,主要从事激光雷达相关技术方面的研究。 E-mail:zhangxuyan@163.com 周 凌(1984-),男,安徽黄山人,博士,助理研究员,主要从事激光雷达相关技术方面的研究。 E-mail:hszl007@163.com

  • 中图分类号: V243.5; TN958.98

摘要: 介绍了机载激光3D探测成像系统的应用领域和国内外发展现状,概括了小型无人机载激光3D成像检测系统(JIGSAW)、机载激光测深系统(LADS)、直升机3D-LZ Imaging LADAR及机载对地高分辨详查系统的基本组成、技术指标以及各自的特点。阐述了激光3D成像系统的工作原理与扫描方式的分类,并重点对其单元核心技术即激光测距系统、激光光轴控制与指向测量系统、数据图像处理技术与显示系统进行了研究。最后,简单综述了机载激光3D探测成像系统的发展前景。

English Abstract

孟庆季, 张续严, 周凌, 王超. 机载激光3D探测成像系统的关键技术[J]. 中国光学, 2011, 4(4): 327-339.
引用本文: 孟庆季, 张续严, 周凌, 王超. 机载激光3D探测成像系统的关键技术[J]. 中国光学, 2011, 4(4): 327-339.
MENG Qing-ji, ZHANG Xu-yan, ZHOU Ling, WANG Chao. Key technologies of airborne laser 3D detection imaging system[J]. Chinese Optics, 2011, 4(4): 327-339.
Citation: MENG Qing-ji, ZHANG Xu-yan, ZHOU Ling, WANG Chao. Key technologies of airborne laser 3D detection imaging system[J]. Chinese Optics, 2011, 4(4): 327-339.
参考文献 (1)

目录

    /

    返回文章
    返回