由于常见的单点脉冲式激光测距需要机械扫描装置才能实现一个面的扫描测距，且需要从上至下、从左至右往复扫描。受制于机械扫描速度限制，虽然激光器的重复发射频率可达到30 万赫兹，但是对于目标面扫描成像速度依然较慢，且不能对移动目标快速监测。针对点激光的机械扫描问题，许多学者采用分光处理研究多点激光共线测距方法，即线阵激光测距系统。如图1-7 所示，这一测距方式改变了传统的上下、左右往复扫描方式，采用垂直于激光线阵方向的推帚式扫描，即可完成对整个目标面覆盖(黎明焱，2016)。
图1-7 线阵激光推帚式扫描示意图(黎明焱，2016)
线阵推帚式激光测距系统可以看做是单点脉冲激光测距系统的一种改进，所以其距离成像几何模型与机载单点激光Z 字形扫描测距系统类似。通常线阵激光测距系统需要有载体进行垂直于线阵激光方向推帚运动，下文中我们以机载平台作为载体进行讨论。
假设线阵激光测距系统包含2n + 1(n ≥1)个点激光束(一般采用点激光进行分光)，且线阵激光关于机载扫描坐标中心对称，即左右各n 个单点激光束。如图1-7 所示，从左到右所有激光束发射点均匀分布成一条线，这正是机载点激光扫描测距的一种特殊情况(飞机半个扫描周期内停止飞行，单点激光从左到右扫描测距的情况)。不过线阵激光测距系统利用多光电感器和激光器分光实时测距的优势，瞬间完成横向多点距离测量，与机载单点激光Z 字形扫描测距系统类似，对于线阵激光测距系统点云的处理也可以采用相对坐标增量式以及基于POS 的绝对坐标数据配准、拼接方式。
考虑到增量式数据拼接只是简单的数据累加，对数据的处理及还原度不高，所以不对该方法进行研究。对于采用绝对坐标的配准、拼接方式将在本书的后续章节进行详细分析、建模，因此本小节主要讨论如何实现瞬时横向多点正射测距的计算。(www.xing528.com)
与式(1-2)类似，可以得出垂直距离转换公式：
式中，hi表示从左到右第i 个激光测距点距离激光发射位置的瞬时垂直距离；ri表示第i 个测距点瞬时测距值；ai为第i 个测距点激光束与飞机扫描参考坐标系Z 轴反方向之间的夹角。
通过式(1-3)可以计算出2n + 1 个对应时刻线阵激光正射距离值h，若将一段时间内相邻t 次测距数据按时间关系进行排列，则可以得到一个t 行2n + 1 列的二维数组，将该二维数组以行列均匀分布记为XOY 面坐标，同时将对应位置距离h 记为Z 坐标。如图1-8所示，可绘制空间三维点云图像。
图1-8 线阵三维点云图像
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