1.一种基于机载激光雷达全波形数据预处理方法,其特征在于,具体包括如下步骤:S1,根据无人机工作时飞行高度,计算采样点数,确定截取指定的数据范围;
S2,初始化采集卡配置;
S3,启动数据采集循环,等待硬件触发时间,采集原始数据;
S4,在数据缓冲区中动态截取指定范围;
S5,写入文件,并将文件分段存储,当检测记录数大于等于N时,关闭当前文件并创建新的文件;
步骤S1具体包括如下步骤:
S1.1,计算采样点距离间隔 :
;
;
其中,光速 为3× m/s, 为采样率,为采样周期;
S1.2,计算采集卡最远采集距离 :;
其中,总采样时间 =N× ,N为总采样点数;
S1.3,转镜扫描角度为 ,实际采集距离 ,其中,为无人机飞行高度,且实际采集距离与最远采集距离的关系为:;
S1.4,实际采样点数为 ,
;
其中,为实际采集距离,为采样点距离间隔;
步骤S4具体为:
S4.1,检查截取起始点是否超过总采样点数,计算理论结束点,并与缓冲区边界比较,判断结束点是否越界,若越界则自动调整至有效范围;
计算截取结束点end:
end=min(START_SAMPLE+SAMPLES_TO_SAVE,total_samples);
其中,total_samples为总采样点数,min为取最小值函数;
若截取起始点超出缓冲区范围,则重置为0并舍弃该记录,若截取结束点超出缓冲区范围,则截取至缓冲区末尾;
S4.2,当数据跨越Extradata和当前缓冲区时,拼接截取范围,计算各段有效数据长度,包括Extradata可用长度和当前缓冲区需补足长度,再分段写入从Extradata截取的数据和从当前缓冲区补足的数据,优先从Extradata缓冲区截取,剩余部分从当前缓冲区补足;
S4.3,动态计算实际截取长度并根据边界保护结果确定最终长度,确保实际截取长度不超过SAMPLES_TO_SAVE。
2.根据权利要求1所述的一种基于机载激光雷达全波形数据预处理方法,其特征在于,步骤S2具体包括如下步骤:S2.1,根据实际无人机工作高度计算出实际采样点数 ,并根据 设定截取点参数;
S2.2,配置采集卡参数,包括:采样率、触发模式和原始记录长度。
3.根据权利要求2所述的一种基于机载激光雷达全波形数据预处理方法,其特征在于,步骤S2.1中根据 设定截取点参数具体为:设置截取起始点START_SAMPLE和采样截取的采样点数SAMPLES_TO_SAVE。
4.根据权利要求1所述的一种基于机载激光雷达全波形数据预处理方法,其特征在于,步骤S3具体为:响应外部触发信号,采集完整波形数据。
5.根据权利要求1所述的一种基于机载激光雷达全波形数据预处理方法,其特征在于,步骤S5具体为:S5.1,使用全局计数器统计当前文件写入的记录数;每累积N=300,000条截取数据后,关闭当前文件并生成新文件;
S5.2,文件名按通道和时间命名,头文件保留原采集按时间命名规则;
文件大小为:
300000×SAMPLES_TO_SAVE×2字节。