基于Lidar的三維地形匹配方法研究.pdf

1、三維地形匹配技術(shù)在低空無人飛行器導(dǎo)航中有廣泛的應(yīng)用，研究三維地形匹配技術(shù)對于提高無人飛行器的導(dǎo)航定位性能具有重要意義。激光成像雷達Lidar是激光技術(shù)與雷達技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的一種新型高精度成像傳感器，它具有角分辨率、距離分辨率和測量精度高，抗干擾能力強等特點，比較適合飛行器匹配導(dǎo)航應(yīng)用。研究Lidar三維地形匹配技術(shù)的是一個重要的方向。
　　 本文針對這一問題，對實時圖數(shù)據(jù)預(yù)處理，快速匹配算法，匹配區(qū)選擇三個方面探討了激光雷達三維

2、地形匹配技術(shù)。自然界的地形可以看作地形趨勢面和滿足一定相關(guān)性的隨機場相互疊加的結(jié)果，可以利用正交多項式函數(shù)系分解來有效的提取數(shù)字地形的趨勢面信息。利用地形趨勢面信息對Lidar獲取的實時三維地形數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，消除人工建筑物對地形匹配的影響，降低地形匹配系統(tǒng)對保障條件的要求，提高后繼地形匹配的性能。利用二維離散余弦變換，只需要非常少的幾個分解系數(shù)，就可以表示出激光成像雷達獲取的數(shù)字地形實時圖中的大部分信息。因此可以利用二維離散余弦變換系

3、數(shù)的低頻部分構(gòu)成矢量，并以這一矢量作為地形匹配的特征空間，可以有效的降低地形匹配算法的計算量，提高算法的實時性。為提高地形匹配的效率，需要進行快速匹配區(qū)的選擇，引入了多個地形頻域特征來嘗試作為匹配區(qū)選擇的判別標(biāo)準(zhǔn)，包括頻域收斂度，中心頻率，截止頻率，頻域標(biāo)準(zhǔn)差，頻域峰態(tài)系數(shù)，頻域偏態(tài)系數(shù)，頻域熵，并從大量的實驗數(shù)據(jù)來得出其與匹配概率的關(guān)系。
　　 本文對激光雷達三維地形匹配技術(shù)進行了較為深入的研究，解決了研究中遇到的新問題，并提