262080432

Teledetekcja i fotogrametria obszarów leśnych kiego zasięgu). Sprzedaż skanerów TLS szacuje się jednak wciąż tylko na ok. 1/10 rynku urządzeń ALS. Rozwój oprogramowania i rozwiązania technologiczne powodują, że gwałtownie rozwija się rynek usług skanowania w trybie dynamicznym, opartego na skanerach TLS, które - w przeciwieństwie do skanerów pracujących w trybie statycznym - wymagają integracji z systemami IMU (ang. Inertial Measurement Unit), czyli zespołem żyroskopów i akcele-rometrów (ang. Inertial Navigation System - INS) oraz z precyzyjnym odbiornikiem dGPS i często - w warunkach podokapowych - z przyrządami do pomiaru odległości. Montowane są (dwa - trzy skanery) na specjalnych platformach ruchomych (półciężarówki) i integrowane z kamerami cyfrowymi bądź wideo i noszą nazwę MMS (ang. Mobile Mapping System).

Podstawowa klasyfikacja skanerów TLS wynika ze stosowanej technologii pomiaru odległości. Pierwsza grupa urządzeń to tzw. skanery pulsacyjne, znane też jako TOF (ang. time-of-flight). Pomiar odległości odbywa się poprzez określenie czasu (Aż), jaki upływa od momentu wysłania promienia lasera przez skaner do jego powrotu, po odbiciu się od obiektu. Promień lasera porusza się z prędkością światła (c), wynoszącą 299 792 km/s, dlatego odległość (L) skanera od obiektu wyliczamy na podstawie zależności (wzór 1):

L-^    [1]

Dokładność określenia odległości zależy więc od precyzji urządzenia do pomiaru czasu wędrówki wiązki lasera, stąd dokładność skanerów TOF waha się w granicach 1-^6 mm.

Drugą grupę stanowią skanery tzw. fali ciągłej (CW), zwane też potocznie skanerami fazowymi. W tego typu systemach sygnał lasera jest modulowany odpowiednią funkcją sinusoidalną bądź wykładniczą. Laser emituje światło w sposób ciągły, modulując średni poziom sygnału. Przesunięcie fazowe zdefiniować można jako różnicę pomiędzy fazami fali wyrażonymi w stopniach, jednostce czasu lub częściach okresu (T). Skaner wysyła najczęściej fale o różnych długościach (zasięg skanera równy jest połowie maksymalnej długości fali), które odbite od obiektu powracają do detektora skanera z określonym opóźnieniem czasowym (t_L). Korzystając z odpowiednich formuł (wzór 2), bazujących na proporcjonalnej zależności fazy fali (<p) do opóźnienia czasowego i odwrotnej do częstotliwości (f), można określić precyzyjnie odległość (L):

L

471

[2]

Zaletą skanerów fazowych jest częstotliwość (liczba wysyłanych impulsów) skanowania wielokrotnie przewyższająca skanery TOF. Wadą może być jednak częste pojawianie się zakłóceń, czyli punktów o lokalizacji spoza maksymalnego zasięgu skanera, którym przypisywana jest błędna od-

350