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航空レーザー計測3つの技術

航空レーザー計測は航空機で距離と高度、位置などを測定するシステムです。航空レーザー計測の測距装置はレーザー光を発射して、地上から反射して戻ってくる時間差を調べて測るものです。測距装置は航空レーザー計測のレーザースキャナとも呼ばれています。航空機の進行方向に対して横方向にスキャンさせて高さを調べます。

測距装置以外にGNSS受信器と慣性計測装置という3つの技術を合体させて行います。地上を幅約700メートルで1度に測定することが可能な状況は、飛行速度が2、000メートルでスキャン角度が左右合計20度の場合です。地表50から60センチ間隔かまたはそれ以下の間隔でも測ることが可能な理由は、レーザー光を1秒間に50000から100000回発射することができるからです。また測定点のレーザースポットは点ではなく円形で測定点の配置はランダムです。

なお円の大きさは計測速度が1000メートルの場合は直径が約30センチで、計測速度が2000メートルの場合の直径は約60センチになります。航空レーダー計測装置はカメラを搭載しているので地表の画像の同時取得が可能です。航空機の位置を知るためのGNSS受信器は連続キネマティック測量が実現可能です。その理由は一般的に地上の電子基準点を利用するためです。

飛行機の姿勢と加速度を計測するのがジャイロを改良した慣性計測装置です。得られる測定値の役割はレーザー光の発射された方向を正確に補正することです。航空レーダー計測は測距装置とGNSS受信器、慣性計測装置などでレーザー計測点の位置と高さを正確に算出します。1センチ単位で記録されるのがレーザー計測点の高さですがその精度はプラスマイナス15センチ程です。

そして高さの精度より劣りますが水平方向の位置精度は概ね1メートル程になります。

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