探究机载激光雷达技术及其在电力工程中的应用

刘雷

摘    要：近些年来我国经济科技快速发展，现代化推进过程中遥感技术实现创新，机载激光雷达技术适应时代需求应运而生，国家发展过程中对电力提出更高的要求，国家电网适应时代要求科学布线，加强线路管理保证输送安全。本篇文章首先就机载激光雷达技术进行概述，了解技术基本原理构成，具体分析机载激光雷达技术在电力工程中的应用，促进电力工程优化发展。

关键词：机载激光雷达技术;电力工程;应用

一、机载激光雷达技术概述

机载雷光雷达系统基于其主要构件发挥有效作用，系统内有飞行平台以传感器载体存在主要是为了保证日常运营平稳，系统激光扫描仪可以通过仪器设备不断发射脉冲传感，还包括定位与测量单元保证应用中的精准测量，最后控制单元作为整个系统的核心装备可以进行数据整合。机载激光雷达技术应用过程中可以以飞机代替飞行平台，激光扫描仪在运用中其原理与普通雷达是相似的，都是通过不断向外发射脉冲，二者之间只是在波长上有一定差异。基于此项技术的应用发展市场上也会有多种激光扫描仪，每种激光扫描仪生产技术不同扫描方式也会有一定差异，最常见的三种激光扫描仪是线、光纤和圆锥扫描，其中前两种主要是在平行线轨道上进行扫描，后一种是以椭圆为轨迹进行扫描。日常我们对机载激光雷达系统内的基本构件认识不多，但是其定位和测量装置与我们日常所见的惯性测量装置是一样的，它与系统构件相互结合应用GPS技术实现系统定位，在整个系统网络构造中搭建基准站实现空间组合，在流动过程中通过基准站观测卫星信号，后期对收集的信号和信息进行处理，进而可以准确测得精准位置，利用计算机对各系统资源进行整合，通过各单元协作控制，保证每单元互不干扰又能充分发挥价值。

二、机载激光雷达系统工作原理

机载激光雷达系统在实际工作运行中是重复的利用激光点发射接收，整个过程中通过系统对空间点在一定分辨率上构成云图，以此来展现出整个系统的收收集结果，让人们通过系统更直观地对目标物体增加认识。激光发射仪通过激光脉冲记录地面目标反射，主要是利用飞行器上的测距仪，这样可以精准的了解发射地域目标之间的距离，并且通过脉冲了解时间差。与此同时，系统内部的测量系统可以根据飞行器的移动状态对空间进行瞬间姿态展示，利用数据参数精确测定。机载激光雷达结合GPS技术构建三维模型，准确记录飞行器的三维坐标，更形象的分析瞬间空间状态，通过具体公示核算有效数据，后期处理过程中利用软件，对激光脚点的三维坐标精确定位。系统应用过程中通过激光扫描仪按照路径扫描，系统内部自动记录大量地面点的坐标，此时会在一定范围内带宽辐射。具体计算过程主要有以下步骤：首先需要利用飞行器通过脉冲收发记录对瞬时时刻进行记录，其次，利用科学原理对脉冲发出和反射之间的转换进行计算，了解具体的斜距离差测量有效数值，最后，通过飞行器瞬间空间状态把信号传递到传感器上，确定准确位置和方向，利用反射记录每一点的坐标。

三、机载激光雷达技术在电力工程中的应用

1.电力优化选线

当前国家经济科技快速发展，在现代化进程中国内会大伏驾空电线路，过去各项技术不完善，在工程勘测过程中会利用传统的技术进行测量，目前利用机载激光技术可以保证测量数据的精准性，通过先进技术可以不再进行航空测量，这样会有效提高测量效率，减少测量过程中的野外调绘，缩短测量周期在一定程度上节俭成本。目前进行电力优化选线利用机载激光雷达技术实现最初的目的，不仅要保持线路路径的科学合理性节俭成本，还要减少由于线路带来的影响。技术应用过程中主要是以下内容：首先需要对地图和影像数据进行分析，根据实际情况选择合适的输电线路路径方便后续架空送电线路建设;其次初步完成路径选择之后，需要根据选择结果利用机载激光雷达技术进行测量，测量过程中要保证全面性，通过先进技术进行科学处理，利用技术功能开展实地调研;最后通过激光雷达进行数据整合，把各项结果相互融合，工作人员通过线路设计软件对线路进行优化输出最终结果。

我国国内还没有成熟的机载激光雷达技术在电力工程中的应用平台，所以目前的技术不能实现完美状态的优先化选线，在发展过程中国家并没有基于此项技术制定相应的规范和制度，机载激光雷达技术应用还处于摸索阶段，但是就目前的发展现状来看我们必须重视其影响力，在未来的发展中机载激光雷达技术市场应用范围很大，由此可知此项技术在未来发展前景很好。

2.电力巡线

当前国家快速发展实力增强，为了满足当前的发展需要对电力输送提出更高的要求，需要保持高压输入和长距离输送等，现代化发展进程中会建立很多输电线路，为了保证日常安全运行需要加强对线路安全进行维护，基于此电力巡线的重要性凸显，日常工作中设定专门人员对线路进行巡检，及时了解线路安全隐患，对线路存在的问题及时解决，加强预防避免引发安全事故。按照传统的方式进行巡查，不仅需要投入大量的人力物力资源，还会受多种因素影响不能保证效率和质量，特别是超高压线路巡检工作难度比较大，传统巡检过程中效果比较差，所以在现代化发展中需要创造新的巡检模式来满足需求，由此可知机载激光雷达技术由此发展被广泛应用。

3.数字电网建设

在新的时代利用新现有技术实现数字化发展，国家积极推进数字电网建设，利用各项技术构建三维建模，实现发展进程中的一个重大突破。目前利用机载激光技术，通过系统功能，对线路地形和線路自身之间相互连接，让人们三维模型直观感受。电网电路操作人员通过机载激光雷达系统对实地地形进行有效处理，通过三维建模以一种更新的姿态获取密集数据。当前国家大力推进数字电网建设，由此推测机载激光雷达技术在未来电力工程建设中将会有重要价值。

结论

由以上论述可知，机载激光雷达技术是遥感技术的革命性创新，目前全球应用机载激光雷达技术比较广泛，通过机载激光雷达系统构建三维建模，提升人们日常分辨率，获取更精准的高价值信息，有利于实现精度观测，保障数据整合提速。

参考文献：

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