Sistema de medição LiDAR terrestre que integra posicionamento Beidou/GNSS e comunicação 5G

GUO Ming ,  

QI Huihui ,  

GUO Kecai ,  

ZHOU Yuquan ,  

LI Dengke ,  

摘要

Para resolver a dificuldade do processamento remoto em tempo real de nuvens de pontos a laser massivas e o problema de registro com o sistema de coordenadas absolutas no local, foi desenvolvido um sistema de medição LiDAR terrestre de baixo custo que combina o sistema de posicionamento Beidou/GNSS e a tecnologia de comunicação 5G. Este sistema de medição é composto por LiDAR, motor de alta precisão, módulo receptor Beidou/GNSS e módulo 5G integrado. O LiDAR coleta informações da nuvem de pontos, o motor de alta precisão obtém informações angulares, o módulo receptor Beidou/GNSS recebe o tempo e, por meio de um módulo de sincronização de tempo desenvolvido internamente, faz a marcação temporal com o motor de alta precisão e o LiDAR para obter arquivos de nuvens de pontos e ângulos etiquetados por tempo, transmitindo-os em tempo real através da tecnologia 5G. O terminal utiliza um software de pré-processamento de dados desenvolvido internamente para realizar o registro espaço-temporal de várias molduras de nuvens de pontos por meio do algoritmo de interpolação linear. Ao ar livre, é realizado o registro grosseiro de nuvens de pontos laser multiestação com base nas coordenadas Beidou/GNSS, enquanto em ambientes internos sem Beidou/GNSS, o registro grosseiro multiestação é realizado por meio de pontos característicos de uma única estação, seguido pelo registro fino utilizando o algoritmo de iteração próxima para concluir o registro geral, sendo visualizado no sistema de gerenciamento e visualização de nuvem de pontos em tempo real desenvolvido internamente. Os experimentos mostram que este sistema de medição usa a tecnologia de comunicação 5G com taxa de transmissão de 50 Mbit/s, podendo realizar a transmissão remota em tempo real das varreduras, com erro na nuvem de pontos registrado inferior a 3 mm, oferecendo infraestrutura digital para aplicações em tempo real, como gêmeos digitais, monitoramento de patrimônio cultural material e análise de operação e manutenção de construções arquitetônicas especiais de grande porte.

关键词

Beidou;5G;LiDAR terrestre;registro de nuvens de pontos;visualização

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