Картографування складних лісових територій з використанням інтегрованих технологій GNSS та LiDAR

Abstract

Метою даної бакалаврської роботи є підвищення точності позиціонування мобільних систем лазерного сканування (MLS) у лісистій місцевості шляхом інтеграції інерціальних навігаційних систем (INS), глобальних навігаційних супутникових систем (GNSS) та алгоритмів SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). У зв’язку з підвищеним попитом на точну інвентаризацію лісів і картографування природних ресурсів, технології мобільного лазерного сканування стають невід’ємною частиною сучасних геоінформаційних досліджень. Проблема точного позиціонування у складних умовах, зокрема в лісових масивах, залишається актуальною через обмежену доступність сигналів GNSS. Це зумовлює потребу в розробці ефективних інтегрованих рішень на основі комбінації SLAM, INS та GNSS. У роботі реалізовано та порівняно два підходи до покращення точності SLAM-орієнтованого позиціонування: SLAM з підтримкою курсу та розширений SLAM з урахуванням швидкості руху. Вперше в межах польових лісових умов здійснено інтеграцію GNSS/INS-даних до SLAM-алгоритму з подальшим аналізом ефективності, що дозволило зменшити похибку горизонтального позиціонування до 0,13 м на траєкторії довжиною 800 м. Результати дослідження можуть бути використані для розробки високоточних мобільних лазерних сканувальних систем, які працюють у складних GNSS-середовищах, таких як лісові масиви. Використані методи покращення позиціонування є актуальними для потреб лісового господарства, екологічного моніторингу та тривимірного картографування природних об'єктів.