Path planning for mobile LiDAR in outdoor environments
Bachelorarbeit: Path planning for mobile LiDAR in outdoor environments
Als Teil der modernen Überwachung von Forstgebieten, werden terrestrische Laserscans eingesetzt. Mithilfe von mobilen LiDARs (z.B. montiert auf einem Rucksack) können weite Bereiche flexibel gescannt werden und somit im Anschluss genaue 3D-Modelle von Waldstücken erstellt werden. Die Scanqualität hängt jedoch stark von dem Scanvorgang ab und der Outdoor-Bereich ist in dieser Hinsicht besonders herausfordernd, da z.B. unebenes Terrain oder starke Vegetation die Aufnahmen erschweren. Bisher liegt es am LiDAR-Operator mit diesen Herausforderungen umzugehen und basierend auf seinen/ihren Erfahrungen eine passende Route innerhalb des jeweiligen Zielgebietes zu finden.
Aufgabenbeschreibung
Das Ziel dieser Arbeit soll die Entwicklung und Evaluation eines Path Planning Algorithmus sein, welcher die optimale Route für LiDAR-Messungen im Waldgebieten liefert. Dabei soll auf unter anderem folgende Eigenschaften des Zielgebietes Rücksicht genommen werden:
- Umriss des Gebietes
- Terrain aus verfügbaren Geodaten
- Hindernisse
- Bereiche von besonderem Interesse
Die Route soll in Hinsicht auf folgende Aspekte optimiert werden:
- Dauer des Scans
- Abdeckung des Gebiets
- Überlappung der Scans (für Synchronisation)
- Kurvenradius der Route
- Steigung der Route
Dabei soll die Einbindung von GPS es ermöglichen die aktuelle Route live zu verfolgen. Durch Eingabe von vorher unbekannten Hindernissen während eines laufenden Scanvorgangs soll außerdem eine neue optimale Route berechnet werden. Die Funktionalitäten sollen in Form eines Demonstrators umgesetzt und bei echten Waldaufnahmen evaluiert werden.
Stichworte: LiDAR, Path planning, Optimization, SLAM, Wald
Betreuer: Bliznyuk
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