Page 16 - 202005期

专论综述

图1 总体流程图

先需要进行控制测量。本实验在管廊入口处 数据基于WGS84坐标系下。解算后的线路图
布设三个首级控制点，洞内布设了多个反光 如图2。

片，用徕卡TS02R500免棱镜全站仪由入口处

控制点引入坐标，从而测得反光片的三维坐
标，用于点云质量及模型检验。

2.2.2 点云数据获取 图2 路径解算后的线路图
Pegasus：Backpack背包式三维激光 2.3.2 SLAM数据解算

扫描系统具备两种数据采集模式：Fused SLAM解算使用Pegasus Manager软件

SLAM、Pure SLAM。本次实验主要采用可 的SLAM processing模块进行解算处理，此
以实现室外、室内外一体化数据采集的Fused 阶段使用SLAM与IMU组合作为室内的定位

SLAM模式。 方法。在解算过程中需要利用IMU惯性测量
首先在入口处的两个控制点上进行基准 单元辅助SLAM去除解算时因运动引起的点

站的架设并静态观测3～5分钟。然后进行背包 云畸变。

系统的初始化、惯性导航纠正、行至数据采集 2.3.3 点云数据生成
的起始位置按照设计的数据采集路线开始采 经过轨迹解算和SLAM解算已经得出了

集数据，数据采集完成后再次进行惯性导航 扫描时的轨迹和仪器的姿态，在此基础上只

纠正及静态观测，后行至起始位置停止记录、 需将解算生成的轨迹文件、仪器采集的原始
关闭所有的传感器后，收测返回进行数据下载 点云信息和照片导入到Pegasus Manager软件

及预处理。在数据采集的过程中，每采集1分 中，软件就能根据解算的路径文件实现点云
半钟左右，需要ZUPT零速校正20s，ZUPT零 数据的自动拼接和输出。输出点云数据如图3

速矫正是一种误差补偿技术，可有效控制惯导 所示。
[4]
系统因长时间工作而产生的误差累积 。
2.3 数据处理

2.3.1 轨迹解算
使用Inertial Explorer软件进行轨迹解 图3 Pegasus AutoP输出的点云数据

算。该软件将IMU传感器得到的6自由度角速 2.3.4 建立投影坐标系

度计加速度信息与GNSS观测数据进行融合， 软件输出的点云基于WGS-84坐标系，要
得到高精度的位置与姿态信息。解算完成后， 实现数据统一管理，需要将点云数据转换到

6 地下管线管理