Princípio do funcionamento – LiDAR
O princípio básico de funcionamento deste sistema é a obtenção de registros contínuos de coordenadas espaciais, as quais constituem os elementos primários para modelagem do terreno e geração de um mapa topográfico derivado destas informações.Um LASER de alta precisão é direcionado para o solo através de uma abertura no fundo de uma aeronave ou embarcado em um helicóptero. No caso das aeronaves, esta abertura é a mesma utilizada em aeronaves preparadas para execução de coberturas aéreas.
Durante o levantamento, o sistema emite feixes de luz (LASER) que um espelho dirige para o solo. O LASER varre a superfície do terreno abaixo da aeronave e registra a distância até o solo para cada um dos feixes emitidos, sendo registrado também o respectivo ângulo de inclinação de cada feixe em relação à vertical do lugar.
A varredura é feita no sentido transversal à direção de voo com um ângulo de abertura especificado pelo operador. Este ângulo de abertura permite a determinação da largura de faixa abrangida pela Perfilagem LASER, enquanto o movimento da aeronave permite a cobertura na direção de voo. As pulsações ópticas refletidas no solo são coletadas pelo receptor e são convertidas de sinal ótico para eletrônico. O tempo gasto para o feixe sair do receptor e refletir no solo é medido e, baseado na velocidade conhecida de luz, pode ser determinado a distância do sensor até o solo.
Outra característica marcante dos sistemas de Perfilagem a LASER é a medição da primeira e da última reflexão de cada pulsação de LASER, além de detectar reflexões múltiplas oriunda de objetos pequenos como fios e cabos suspensos acima do solo. Este recurso permite num processamento posterior que se faça a distinção de objetos acima do solo (árvores, casas, postes, etc.)
Os movimentos da aeronave durante o levantamento são registrados por meio de sistema de referência inercial (IMU – Inertial Measurement Unit) e seus ângulos de inclinação durante o voo são utilizados no pós-processamento para determinação com precisão das coordenadas dos pontos.
Um receptor de GPS na aeronave registra sua posição a intervalos fixos. Outro receptor baseado no solo provê a correção de diferencial para uma determinação de posição mais precisa.
Por meio de pós-processamento, as medidas LASER com seus respectivos ângulos, os dados de GPS e dados de navegação inercial são combinados para determinar a posição dos pontos varridos na superfície terrestre.
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