LiDAR: Sensoriamento Remoto II, Prof. Dr.Ing. Jorge Centeno - UFPR

LiDAR - Laser scanner: Sistemas aerotransportados

Neste caso, o sistema é instalado em uma plataforma aérea, geralmente um avião, que o carrega para sobrevoar a superfície do terreno e assim obter um modelo digital da superfície da terra. O sistema de varredura é instalado no interior do avião e apontado para baixo, medindo na direção vertical. Nesta situação, a posição e atitude (ângulos de rotação) do sistema são variáveis e dependem da trajetória e condições do voo.
A questão da posição
Como a posição do avião muda a cada instante, é necessário determinar a posição instantânea do sensor com ajuda de receptores GPS/GNSS.
A questão da atitude
É impossível manter a plataforma aérea perfeitamente nivelada, pois ela sofre vibrações e rotações devido ao deslocamento, vibrações dos motores, vento, etc. Por isso, é necessário determinar a atitude do sistema a cada instante, o que é feito, na prática, usando um dispositivo auxiliar, um sistema de medição inercial (Inertial Measurement Unit - IMU) , que mede os ângulos de rotação em torno dos três eixos.
Como estes dispositivos auxiliares são relativamente grandes, existem deslocamentos entre os três dispositivos de medição: scanner/GPS, Scanner/IMU; GPS/IMU.
A determinação das coordenadas de cada ponto, então, deve levar em consideração estas novas variávies X = X_gps + MR * P + MR * Ma * ML * R

  • X_gps: posição dada pelo GPS
  • MR : rotação da plataforma
  • P : deslocamento entre o varredor e a antena GPS, localizada no topo do avião.
  • Ma: rotação entre o varredor e o sistema inercial
  • Lm : ângulo de emissão do laser, geralmente caracterizado pele varredura transversal à linha de voo.
  • R: Distância medida pelo varredor
    Como a determinação d aposição do ponto medido depende dos sistemas auxiliares (GPS/IMU), a acurácia de todo o sistema também é afetada pela acurácia destes dispositivos e pela correta medida do deslocamento entre dispositivos e seu correto alinhamento. Por este motivo, uma etapa de calibração do sistema precede cada missão, com o objetivo de diminuir os erros.


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