Технология LiDAR (Ligt Detection and Ranging) позволяет определять расстояние до объектов за счет измерения времени отражения импульса излучения и таким образом воссоздает виртуальную карту (облако точек). Однако LiDAR-система без инерциально-спутниковой навигационной системы, которая позволяет вычислить положение и ориентацию LiDAR-системы в пространстве, не может корректно построить облако точек, поскольку определяет только расстояние до объектов. Интегрированная система синхронизирует во времени данные LiDAR-системы и инерциально-спутниковой навигационной системы, после чего переводит данные LiDAR-системы в глобальную систему координат UTM и формирует облако точек. В работе представлены интегрированная система лазерного сканирования, включающая в себя инерциально-спутниковую навигационную систему на МЭМС-датчиках и LiDAR-систему, а также алгоритм построения облака точек. Спроектирована интегрированная сканирующая система на инерциальных МЭМС-датчиках с применением глобальной навигационной спутниковой системы и LiDAR-системы, по данным которой с помощью специализированного программного обеспечения построено облако точек. Опытный образец данной системы успешно протестирован на наземном носителе. По данным испытаний оценена практическая и теоретическая погрешности системы. Расхождение погрешностей обусловлено несоответствием практической погрешности определения координат сканирующей системы теоретической. Дальнейшие исследования заключаются в разработке автоматического алгоритма минимизации погрешностей путем подбора углов доворота инерциально-спутниковой навигационной системы и LiDAR-системы.
1. The evolution of LiDAR and its application in high precision measurement / X. Wang, H. Pan, K. Guo et al. // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2020. Vol. 502. Art. No. 012008. DOI: 10.1088/1755-1315/502/1/012008 EDN: UWXSIH
2. Wang Z., Menenti M. Challenges and opportunities in lidar remote sensing // Front. Remote Sens. 2021. Vol. 2. Art. ID: 641723. DOI: 10.3389/frsen.2021.641723 EDN: UKLEMN
3. Антонов А. Сканирующие лазерные дальномеры (LIDAR) // Современная электроника. 2016. № 1. С. 10-15.
Antonov A. Light detection and ranging. Sovremennaya elektronika, 2016, no. 1, pp. 10–15. (In Russian).
4. Лидар: Полное руководство по работе, использованию и обработке данных LiDAR // Gistroy [Электронный ресурс]. URL:
https://gistroy.ru/article/lidar/(дата обращения: 04.03.2024).
Lidar: Full guideline for LiDAR working, using and data processing. Gistroy. (In Russian). Available at:
https://gistroy.ru/article/lidar/ (accessed: 04.03.2024).
5. Машинное зрение и 3D-камеры глубины / Vidau Systems // Системы безопасности [Электронный ресурс]. 16.09.2022. URL:
https://www.secuteck.ru/articles/mashinnoe-zrenie-i-3d-kamery-glubiny (дата обращения: 04.03.2024).
Machine vision and 3D depth cameras, by Vidau Systems. Sistemy bezopasnosti = Security and Safety. 16.09.2022. (In Russian). Available at:
https://www.secuteck.ru/articles/mashinnoe-zrenie-i-3d-kamery-glubiny (accessed: 04.03.2024).
6. A LiDAR and IMU integrated indoor navigation system for UAVs and its application in real-time pipeline classification / G. A. Kumar, A. K. Patil, R. Patil et al. // Sensors. 2017. Vol. 17. Iss. 6. Art. No. 1268. DOI: 10.3390/s17061268
7. Михеев А., Родин А. Лаборатория Микроприборов - разработка инерциальной навигации для беспилотников // Беспилот [Электронный ресурс]. 13.01.2021. URL:
https://bespilot.com/news/991-mp-lab (дата обращения: 04.03.2024).
Mikheev A., Rodin A. Laboratoriya Mikropriborov – development of inertial navigation for unmanned
aircrafts. Bespilot. 13.01.2021. (In Russian). Available at:
https://bespilot.com/news/991-mp-lab (accessed: 04.03.2024).
8. Инерциальные модули в лидарных системах // ООО Лаборатория Микроприборов [Электронный ресурс]. URL:
https://mp-lab.ru/lidar-system/(дата обращения: 04.03.2024).
Inertial modules in lidar systems. OOO Laboratoriya Mikropriborov. (In Russian). Available at:
https://mp-lab.ru/lidar-system/ (accessed: 04.03.2024).
9. Руководство по эксплуатации ГКВ-6 // Документация ООО Лаборатория Микроприборов [Электронный ресурс]. 2022. URL:
https://mp-lab.ru/docs/Режим доступа: по запросу (дата обращения: 04.03.2024).
GKV-6 operation manual. Dokumentatsiya OOO Laboratoriya Mikropriborov. 2022. (In Russian).
Available at:
https://mp-lab.ru/docs/ Access mode: on demand (accessed: 04.03.2024).
10. ANN-MB series. Multi-band, high precision GNSS antennas: data sheet // U-blox [Электронный ресурс]. URL:
https://content.u-blox.com/sites/default/files/documents/ANN-MB_DataSheet_UBX-18049862.pdf (дата обращения: 04.03.2024).
11. Velodyne's Puck lidar sensor (VLP-16) // Velodyne Lidar [Электронный ресурс]. URL:
https://velodynelidar.com/products/puck/#downloads (дата обращения: 04.03.2024).
12. EstimateEssentialMatrix description // MathWorks [Электронный ресурс]. 2016. URL:
https://www.mathworks.com/help/vision/ref/estimateessentialmatrix.html?s_tid=srchtitle_site_search_1... (дата обращения: 04.03.2024).