内容摘要：机载LiDAR系统采用极坐标定位原理，其确定地面点三维坐标的数学本质是：对一空间向量，已知其模和其在物方坐标空间中的方向，如果知道向量起点的空间坐标，则该向量的另一端点的坐标可唯一确定。
机载激光雷达系统对地定位原理及方程
对于机载LiDAR系统来说，起点为激光束的出射点，其坐标可通过差分GPS定位技术和检校获取的出射点与机上GPS天线之间的相对关系来确定，向量模通过激光测距仪测定，向量的空间方向通过INS观测值、激光扫描仪观测值及安置角（激光扫描仪坐标系与惯性平台参考系统坐标系之间的旋转角度）确定，有了这些确定值可以简单确定向量另一端点（激光地面反射点）。通过扫描仪改变激光束的扫描方向，由“点”形成“线”实现垂直飞行方向的行扫描，传感器平台往前飞行由“线”形成“面”，使“点”布满整个“面”。图2-7是GPS、INS和激光扫描测距集成定位系统的定位原理图。
图2-7 机载LiDAR测量系统对地定位示意图
