軌道移動激光掃描平臺的嵌入式定位同步系統(tǒng)研究.pdf

1、三維激光掃描技術(shù)具有可對空間物體進行高分辨率和高精度檢測的特點，已在軌道交通隧道建筑空間結(jié)構(gòu)的檢測領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。對隧道進行掃描檢測的方式有兩種：分站固定式掃描和軌道移動式掃描。與傳統(tǒng)的分站固定式掃描相比，采用軌道移動式掃描效率較高，現(xiàn)場操作人員的勞動強度較低，并且掃描的數(shù)據(jù)質(zhì)量較恒定，點云數(shù)據(jù)的處理量也較小。但是移動式激光掃描系統(tǒng)需要保障掃描數(shù)據(jù)與移動位置的嚴格同步以及在掃描行程中對掃描空間坐標系的準確設(shè)定。
　　本論文在參

2、考前期移動激光掃描原型系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研究和設(shè)計了一個基于ARM嵌入式定位同步技術(shù)的軌道移動激光掃描系統(tǒng)。這個新型的系統(tǒng)具有定位同步可靠性高和移動平臺姿態(tài)數(shù)據(jù)完整的優(yōu)點，同時還可以電機助動，具有重量輕、體積小和耗能低等特點。論文首先研究了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框架，論證了同步數(shù)據(jù)處理流程與方法的可行性，提出了應(yīng)用模塊化設(shè)計的實現(xiàn)方法。系統(tǒng)采用STM32微處理器作為核心數(shù)據(jù)處理單元，將光電編碼器和二維傾角儀相結(jié)合用于實時檢測平臺的動態(tài)位置和水平面姿態(tài)

3、，從而有效提供了空間數(shù)據(jù)動態(tài)三維坐標信息。系統(tǒng)設(shè)計中采用了將同步數(shù)據(jù)實時保存至 SD卡中并通過 RS232串口上傳并且存儲至上位機的雙向保存機制，保障了數(shù)據(jù)存儲的可靠性。相關(guān)的研究工作還延伸到實際工程應(yīng)用方面，利用與移動激光掃描平臺相關(guān)聯(lián)的上位機，設(shè)計了與嵌入式系統(tǒng)之間的專門通信協(xié)議和LabView工作界面，除了完成工作狀態(tài)顯示和同步數(shù)據(jù)存儲外，還可向移動掃描系統(tǒng)發(fā)送指令來管理系統(tǒng)運行。
　　本論文所論及的新型移動激光掃描平臺是以