从国产机载双频激光雷达系统对地定位模型出发，分析对定位精度产生影响的各个因素，应用误差传播理论，推导该系统对地定位的综合误差模型。根据系统各传感器参数，对系统的理论定位精度进行仿真计算。对比分析机载雷达对地定位精度评定方法，设计了基于平面特征的对地定位精度评定方法，利用评定场飞行数据及高精度控制数据进行精度评价，结果表明，系统精度达到设计要求，评价方法简单可行。

提出了一种高效的基于八叉树体素自适应生成与体素分层次生长的平面提取方法, 其主要思路为采用体素信息统计的方式进行相关阈值参数的自动选定, 以及基于体素的生长替代基于点的生长进行平面提取。首先, 对点云进行八叉树初始剖分并计算其几何属性信息(包括法矢、特征值以及维度特征描述符等); 然后, 通过统计得到细分终止条件, 并对初始八叉树进行进一步自适应剖分, 得到一系列非均匀八叉树体素; 最后, 在体素层面进行区域生长阈值的统计与体素的分层次生长, 进行点云平面的精细提取。利用4种不同类型的点云数据对本文算法进行了测试。实验结果显示: 精度和召回率可以达到95%以上, 表明本文算法对数据质量不敏感, 可以自动适应不同平台采集的、不同分布密度和不同数据质量的激光点云, 并且高效地得到精细的点云平面提取结果。

引入了强化系数描述多层膜结构的强化机制。强调了多层膜结构的强化是由于界面位错的约束和界面位错的聚集, 而弱化则是由于层内位错做层间运动引起的。在经典力学框架内, 把描述位错运动的Seeger方程化为带有固定力矩的摆方程。用Jacobian椭圆函数解析地刻划了扰动系统和无扰动系统的相平面特征; 并在相空间密度均匀分布的假设下, 利用相面积概念导出了多层膜结构的强化系数。结果表明, 当层内应力场小于界面位错约束时材料被强化。

视准轴角度误差直接影响移动激光成像系统(MMS)的点云精度，尤其是在多路线、多角度下扫描同一区域时，不理想的视准轴误差估计会造成重叠区域无法无缝拼合。针对上述问题，提出了一种基于平面特征的地面移动激光成像系统的视准轴误差自标定方法，给出移动激光成像系统的点云生成模型，依据三维场景中的平面特征，建立Gauss-Helmert平差模型，依据最小二乘法，推导出计算视准轴误差的法方程。实验结果表明,提出的方法不需要特殊的定标场，只需在数据采集过程中以不同方位扫描同一平面特征就可以计算出视准轴误差，且计算结果可靠有效。