本课题的研究工作是基于中国科学院光电研究院重点创新性项目——国产AOE机载激光雷达设备研制。课题在分析、研究机载LiDAR飞行作业因素及设计飞行计划方案的基础上,开发研制与设备相配套的飞行管理系统软件。本论文所做的主要工作有:(1)基于对研究领域内相关理论的学习以及对LiDAR作业流程特点分析,揭示了飞行作业技术研究方向的重要性和必要性。(2)在传统航摄设计规范基础上,探讨和研究了基于数字化地形图的机载LiDAR的航线设计技术,包括测区信息的收集、地面分辨率的制定、航线设计用图的选择、航摄分区原则以及相关航测技术因子的计算。(3)提出了基于约束网络的作业参数设计方法。与传统航空摄影测量相比,机载LiDAR设备操作复杂,包括较多的参数设置和操作环节,且各参数之间相互约束。本文通过约束网络的方法分析参数之间内在约束关系,并为实际作业时的参数设计提出了一种方法和工具。(4)基于航线设计及参数设计理论,结合AOE机载LiDAR的设备特点,开发研制了相配套的SS-NAV航空测量飞行管理软件。该飞行管理软件以Python和GTK+环境开发,具有跨平台,易使用的特点。具备飞行航线设计、扫描参数设计、飞行导航控制、设备控制功能。(5)通过天津测区实际飞行实验,有效检验AOE-a120机载LiDAR的设备性能,同时验证各分系统之间的集成性能。最后通过对飞行数据、点云数据分析,验证了SS-NAV软件的运行可靠性以及飞行方案设计的合理性。