О путях повышения точности результатов мобильного лазерного сканирования

В настоящее время технология мобильного лазерного сканирования все чаще используется при выполнении крупномасштабной топографической съемки автодорог и прилегающих к ним территорий и при обследовании дорожного полотна. Достоинства технологии мобильного лазерного сканирования – оперативность и точность получаемых результатов. В статье рассмотрены основные источники погрешностей, возникающих при съемке с использованием мобильных сканирующих систем. Проанализированы имеющиеся и предложены новые способы повышения точности результатов мобильного лазерного сканирования, а также приведена методика оценки их точности. На основе анализа показателей точности съемки с использованием мобильных сканирующих систем сделан вывод о возможности их применения для выполнения крупномасштабной топографической съемки автодорог и прилегающей территории. Установлено, что основным источником погрешностей является аппаратура глобальной навигационной спутниковой системы (далее – ГНСС), с использованием которой вычисляется траектория мобильного сканера. Показаны способы, с использованием которых возможно повысить точность съемки в условиях слабого или отсутствующего сигнала ГНСС. Рассмотрены вопросы оценки точности результатов мобильного лазерного сканирования. Показано, что если выставочные параметры компонентов мобильной системы сканирования были тщательно откалиброваны, то основной источник ошибок будет связан с работой навигационного блока и лидаров.

В частности, при полной или частичной потере сигнала ГНСС, а также при значительной величине эффекта многопутности, точность определения положения и ориентации мобильной платформы будет снижаться.

1. ГОСТ 32869-2014 // (режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200118889) дата обращения: 02.11.2021.

2. Шануров Г.А. Способ обработки результатов топографической съемки, выполненной с использованием мобильного сканирующего комплекса / Шануров Г.А., Половнев О.В., Манилова А.Д. // Известия вузов, Геодезия и аэрофотосъемка. – 2016. – № 3. – C. 42-47.

3. Fransson J. Increasing the accuracy of positioning in mobile mapping systems, a method supported by simultaneous localization and mapping. // Report 6B, 2017, NTNU // (режим доступа: https://ntnuopen.ntnu.no/ntnu-xmlui/handle/11250/2459948) дата обращения: 01.11.2021.

4. Алтынцев М.А. Влияние результатов предварительной обработки данных мобильного лазерного сканирования на точность построения цифровых моделей поверхности автодорог / М.А. Алтынцев, Х.М. Сабер // Интерэкспо Гео-сибирь. – 2020. – № 1. – C. 74-85.

5. Дулин С.К. Точность геопространственных данных железнодорожной инфраструктуры, полученных методом мобильного лазерного сканирования / Дулин С.К., Якушев Д.А. // Наука и технологии железных дорог, сетевое издание. – 2017. – № 4. – C. 54-62.

6. Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии. В 2 т. Т. 2. Монография. – М.: ФГУП «Картгеоцентр», 2006. – 360 с.

7. Генике А.А., Побединский Г.Г. Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. – М.: Картгеоцентр, 2004. – 355 с.

8. Система мобильного сканирования АГМ-МС7 (2021) // (режим доступа: https://www.agmsys.ru/mscan/ms7-2100) дата обращения: 12.10.2021.

9. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 / Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР. – М.: Недра, 1982. – 160 с.

10. Кузнецов А.О. Современные системы мобильного лазерного сканирования и особенности их применения на автомобильных дорогах (2019) // (режим доступа: https://dorndi.org.ua/files/upload/ДорогиимостыN42с56-76.pdf) дата обращения: 02.11.2021.

11. Paul J. Besl A method for registration of 3-D shapes, 1992 // (режим доступа: http://graphics.stanford.edu/courses/cs164-09-spring/Handouts/paper_icp.pdf) дата обращения: 24.11.2021.