Принцип действия сканеров основан на системе вращающихся в противоположных направлениях оптических клиньев. Импульсы лазерного излучения проходят через оптические клинья и направляются на объекты местности. При этом, развертка и «рисунок» сканирования на местности зависят от скорости вращения клиньев. Стандартный «рисунок» - круговой; возможны также синусоидальный и «лепестковый».

Отраженные от объектов местности сигналы улавливаются приемником излучения и преобразуются в цифровую форму. При этом также регистрируются время прохождения сигнала, углы поворота клиньев, и интенсивность отраженного сигнала. Углы поворота клиньев измеряются специальными кодовыми датчиками (encoder), установленными на оси вращения клиньев.

Одновременно с этим записываются данные, поступающие от системы навигации и позиционирования - измерения от ГНСС-приемника, на основании которых вычисляются текущие координаты носителя, и измерения инерциального измерительного устройства IMU (углы наклона и ускорения относительно осей системы координат IMU). При дальнейшей постобработке по этим данным вычисляются уточненные координаты и углы ориентации сканеров (траектория).

Данные всех компонентов сканеров синхронизированы по времени с помощью метки времени, полученной от ГНСС приемников. Это позволяет в дальнейшем, на основании данных о положении и ориентации сканеров, вычислить пространственное положение каждой точки местности, от которой отразился соответствующий импульс. Таким образом формируется так называемо «облако точек лазерных отражений (ТЛО)», то есть совокупность точек, соответствующих точкам отражения импульсов от объектов местности. Для каждой точки известны пространственные координаты, вычисленные в заданной системе координат, и интенсивность отраженного сигнала.

Конструктивно сканеры построены по модульному принципу и состоят из:

• - сканирующего блока, включающего в себя лазерный импульсный дальномер, сканирующую систему, состоящую

из гальвомоторов и вращающихся оптических клиньев, а также систему навигации и позиционирования (состоящую из

высокоточного ГНСС-приемника и инерциального измерительного устройства IMU);

• - блока системного контроллера, обеспечивающего управление работой всего комплекса и регистрацию данных;

• - консоли оператора;

• - дисплея пилота;

• - гиростабилизирующей платформы.

Сканеры изготавливаются в трех модификациях - Leica TerrainMapper-L, Leica TerrainMapper-LN, Leica TerrainMapper-O. Модификации отличаются максимальной высотой съемки, погрешностью определения координат точек земной поверхности, и количеством цифровых камер, дополнительно устанавливаемых в том же корпусе.

Управление сканерами осуществляется оператором со специальной консоли оператора (управляющего компьютера), соединенного кабелями со сканером.

Определение взаимного положения и ориентации инерциальной системы и сканирующей системы (оптических клиньев) производится при изготовлении и заводской калибровке с использованием средств измерений, не входящих в состав сканеров.

Определение взаимного положения антенны ГНСС-приемника и инерциальной системы производится при установке сканеров на борту воздушного судна с использованием средств измерений, не входящих в состав сканеров.

Сканеры не имеют специальной пломбировки; все винты, обеспечивающие доступ к компонентам, могущим повлиять на изменение характеристик системы, заливаются специальным лаком.

Общий вид сканеров, с указанием места нанесения знака утверждения типа, представлен на рисунках 1 и 2.

Рисунок 2 - Общий вид сканирующего блока

а - сканирующий блок

б - блок системного контроллера СС43

в - консоль оператора OC60

г - дисплей пилота PD60

д - гиростабилизирующая платформа PAV100 Рисунок 1 - Общий вид сканеров

Таблица 4 - Комплектность сканеров

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Технические характеристики

Продолжение таблицы 3