Osprey:基于LiDAR SLAM与次优视角规划的多航次自主航空测绘系统

航空测绘系统对许多测量应用(如工业检测或农业监测)十分重要。能够半自主飞行GPS引导的预规划任务的中空平台已广泛可用,但全自主系统可显著提高效率。自主测绘复杂三维结构需要一套执行在线建图与任务规划的系统。本文提出Osprey,一种具备最先进多航次基于LiDAR建图能力的自主航空测绘系统。它使非专业操作员能够指定一个有界目标区域,航空平台随后可在多次飞行中自主测绘该区域。Osprey的现场实验表明,相比使用飞行员操控的航空平台或地面激光扫描仪(TLS)的人工测量,该系统可对大型工业场址实现更大的地图覆盖率。三个场址总地面覆盖为$2528$ m$^2$、最大高度$27$ m,通过$112$分钟自主飞行时间分任务完成测绘。利用Osprey捕获的图像,通过点云与NeRF重建方法生成了真彩地图。这些地图为结构检测任务提供了有用数据。