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旋转式激光雷达一般选择激光发射中心作为坐标系原点，向上为 Z Z Z轴正方向， XXX 轴 YYY 轴构成水平平面。图中红色线条为激光雷达发出的激光束，在任意静止时刻形成平行于 Z Z Z轴，垂直于 XYXYXY 平面的扇形扫描区。每束出射激光在竖直方向上的俯仰角 θ i θ_i θi为固定值，在设计制造时确定，属于激光雷达的内部参数。扇形扫描平面绕Z轴旋转的角度 φ ( t ) φ(t) φ(t) 随时间变化，并会在 原始测量数据中给出。 第 iii束激光在某 t 0 t_0 t0 时刻照射到某物体表面的 P P P 点，测距结果显示 P P P 点与激光雷达间的距离为 L L L，则该测量点 P P P 的原始测量数据可以极坐标形式 ( φ ( t 0 ) , θ i, L ) (φ(t_0), θ_i, L ) (φ(t0),θi,L) 来表示。同时， P P P 点在激光雷达的正交坐标系 ( XL , YL , Z L ) (X_L,Y_L,Z_L) (XL,YL,ZL) 中表示为 P ( xL , yL ,zL ) P(x_L,y_L,z_L) P(xL,yL,zL)，存在如下转换关系。用正交坐标系表示的点 云数据，在实际中更为常用。
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