[發明專利]一種基于機載LiDAR的高爾夫導航方法

有效

• 申請號: 201710161577.4
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106970394B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 劉改進;王師;周曉翠;王滋政;楊喜源;陳明強;黃利飛;吳錦期;曾花;朱文鋒;溫桂連;黃麗友;黃彩義;趙晨虹;韋建寧
• 申請（專利權）人: 廣州建通測繪地理信息技術股份有限公司
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89;G01S19/49;G06F16/29;G06T17/05
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 頓海舟;李唐明

一種基于機載LiDAR的高爾夫導航方法，包括如下步驟：1)對高爾夫球場三維數據進行采集處理，并將處理后的數據上傳至服務器；2)終端進行登錄驗證成功后可以與服務器進行交互；3)終端獲取的高爾夫球場三維數據可實時瀏覽球場的所有球洞、觀察所在位置與球洞的距離；4)終端自動對起球點和落球點的距離進行測量；5)模擬高爾夫球飛行彈道；6)揮桿力度估算。本發明采用基于機載LiDAR和地面LiDAR的高爾夫導航方法仿真數據精度高，計算方法簡單，能提高選桿和策略應對的正確性。

技術領域

本發明屬于導航技術領域，涉及一種基于機載LiDAR的高爾夫導航方法。

背景技術

CN 104931990 A一種高爾夫球場導航地圖測繪方法，測繪方法利用地圖測繪系統實現，測繪系統包括基準站接收機、至少一臺流動站接收機以及用于數據傳輸的電臺；所述測繪方法包括：在實時動態RTK作業模式下將一些必要的數據輸入GPS控制手簿，輸入的數據包括基準站的坐標、高程、坐標系轉換參數、水準面擬合參數；所述基準站接收機架設在已知點上，平面坐標或高程已知，點位位于測區中間；流動站接收機依次設置在待測點上觀測；基準站接收機與流動站接收機保持同時跟蹤至少4顆以上的衛星，基準站接收機不斷地對可見衛星進行觀測，將接收到的衛星信號通過電臺發送給流動站接收機；基準站接收機通過連接的電臺將測站坐標、偽距觀測值、載波相位觀測值、衛星跟蹤狀態和接收機工作狀態發送給流動站接收機；流動站接收機將采集到的GPS觀測數據和基準站接收機發送來的信號傳輸到控制手簿，組成差分觀測值，進行實時差分及平差處理，實時得出本站的坐標、高程及其觀測精度信息；求解平面轉換參數，至少要聯測兩個平面坐標點，求解高程轉換參數則需要聯測三個高程點。該高爾夫導航方法利用GPS和接收機對高爾夫球進行模擬和定位，因而GPS的模擬計算受干擾因素較多、精度低，計算方法復雜、計算量大、無法實現實時模擬。

LIDAR是一種集激光，全球定位系統(GPS)和慣性導航系統(INS)三種技術與一身的系統，用于獲得數據并生成精確的DEM。這三種技術的結合，可以高度準確地定位激光束打在物體上的光斑。它又分為目前日臻成熟的用于獲得地面數字高程模型(DEM)的地形LIDAR系統和已經成熟應用的用于獲得水下DEM的水文LIDAR系統，這兩種系統的共同特點都是利用激光進行探測和測量。

發明內容

為了克服現有的高爾夫導航方法虛擬數據精度低、計算方法復雜的不足，本發明提供了一種基于機載LiDAR的高爾夫導航方法，包括如下步驟：

步驟1：對高爾夫球場三維數據進行采集處理，并將處理后的數據上傳至服務器；

步驟2：終端進行登錄，在驗證成功后與服務器進行交互；

步驟3：終端獲取的高爾夫球場三維數據可實時瀏覽球場的所有球洞、觀察所在位置與球洞的距離；

步驟4：終端自動對起球點和落球點的距離進行測量；

步驟5：模擬高爾夫球飛行彈道；

步驟6：終端根據上述數據揮桿力度估算。

優選的，所述步驟1中的高爾夫球場三維數據的采集處理具體為：

S1：采用機載LiDAR采集高爾夫球場的激光點云數據和原始影像數據；

S2：對機載LiDAR原始激光點云數據進行自動分類和手動精細分類，得到地面點和非地面點兩類數據，使用地面點數據生成DEM成果；

S3：對機載LiDAR原始影像數據進行解壓、調色，然后結合時間軸文件、航跡文件和地面點關鍵點進行同名點查找、平差、色點查找，接著與拼接線編輯生成DOM成果；

S4：設置均勻分布的測區檢查點，通過實地測量高爾夫場地檢查點，與DEM進行對比，求得高程精度中誤差，該誤差要求小于0.1米；通過實地測量高爾夫場檢查點與DOM進行對比，求得平面精度中誤差，要求改中誤差小于0.15米；