徕卡移动测量轨迹解算自动优化技术
发布日期:2020-07-04
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作者:欧徕测绘
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移动激光扫描设备自进入中国市场以来,已经在国内进行了大量的应用,越来越多的测绘工作者也开始投身于使用和研究这项全新的测量技术。近几年,徕卡测量在中国也积累了一大批使用徕卡移动测量设备的客户,这项新技术为客户提供了全新的解决方案,拓宽了应用领域。

 

众所周知,在移动测量数据处理中,所有移动测量设备处理的第一步都离不开采集轨迹的解算。目前,业内最成熟的轨迹解算软件就是徕卡测量的Inertial Explorer轨迹解算软件(简称IE),该轨迹解算软件是使用后处理差分的原理,首先在处理过程中加入移动测量设备的GNSS数据和IMU数据,以及同时间段GNSS基准站的静态数据;然后使用其独有的处理算法就能够实现高精度的轨迹数据解算。

 

IE软件虽然功能强大,但是轨迹解算的设置众多,单单GNSS的设置就有4页选项可以更改,各种选择让人眼花缭乱。为此,我们总结了解算徕卡M3D轨迹的经验参数,只需更改几项参数就能轻松处理数据。然而,经过长时间的项目实践后,我们发现尽管这些常用的设置能够解决大部分常规的数据解算,但是一旦遇到复杂的采集项目,就未必能够得到很好的解算结果,此时还是要回到软件中,进行大量的参数调节来进行优化解算结果。

 

 

图1 常规Inertial Explorer轨迹解算软件的设置

 

徕卡测量M3D研发团队针对该轨迹解算的难题,经过大量的试验,在今年最新研发出了全自动轨迹解算的技术,客户无需干预,就能够自动解算出最优的轨迹结果,操作简单,解算结果准确。

 

该技术的设计原理是通过自动迭代的方法配合徕卡最新研发的轨迹解算算法,通过多种参数配合的迭代计算后,自动挑选出最优解作为最终的结果,无需在IE软件中手动调试多种参数设置,从而轻松实现自动的最优轨迹解算。

 

徕卡移动扫描点云内业处理软件Pegasus Manager集成了这项最新的技术开发了轨迹解算自动优化的功能。在数据处理的OneClick任务栏中,该功能集成到了第一个选项Navigation preparation中,如图所示。

 

 

图2 Pegasus Manager轨迹解算功能

 

徕卡Pegasus Manager自动化的轨迹优化处理,只需要三个步骤:第一步导入基准站数据;第二步,设置基准站坐标和天线高,第三步在GNSS and IMUParameters选项卡下选中Optimizeautomatically自动优化处理的选项。然后点击处理,Pegasus Manager将自动完成最优轨迹的解算。

 

 

图 3 Pegasus Manager自动优化轨迹的设置

 

我们通过一个Pegasus Two的外业采集项目实例来看一下自动优化轨迹解算的结果,该项目的轨迹有一段因卫星不足而导致了失锁,我们主要从常用的参考图表来对比下在失锁区域两者解算结果的精度。如下图4(a)和(b)的解算结果为默认IE参数解算和Pegasus Manager优化解算结果的前后向分离值。

 

 

从两者解算结果上来看,通过Pegasus Manager自动优化解算的结果在失锁的区域前后向解算的分离值更小,通过查看整体的解算结果来看,通过自动优化计算的结果也要好于前者,如下左图为默认IE参数解算的精度报告,右图为Pegasus Manager优化解算的精度报告。

 

 

综上所述,徕卡移动测量最新研发的自动优化轨迹的处理功能,可以为客户提供自动化的轨迹解算,解算精度可靠,操作简单,进一步降低了用户在数据处理上的学习和时间成本级。

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