Für mechanische Scan-LiDAR-Systeme unter Bedingungen hoher Drehzahl und großer Erkennungsreichweite, bei denen eine Echoverzögerung zu einer Verschiebung der Bildpunkte vom Sensorzentrum führt und den effektiven optischen Scan-Erkennungsbereich (Optical Scanning Effective Detection Range, OSEDR) begrenzt, wird eine Methode zur Sensorpositionsanpassung basierend auf der Drehzahlregelung des Scan-Spiegels vorgeschlagen. Zunächst wurde ein mathematisches Modell des OSEDR erstellt, das quantitativ die Beziehung zwischen Bildpunktverschiebung, Spiegeldrehzahl, Zielentfernung/Azimuth und optischen Systemparametern beschreibt. Anschließend wird basierend auf dem mathematischen Modell die Drehzahl des Scan-Spiegels geregelt, so dass konventionelle stabile Ziele die in herkömmlichen Methoden erforderlichen spezifischen Fernziele ersetzen können und als Rückkopplungsreferenz zur Sensorpositionsanpassung dienen. Die Versuchsergebnisse zeigen: Nach der Kalibrierung eines bestimmten LiDAR-Systems mit dieser Methode wurde bei der Nenndrehzahl von 50 U/s die maximale Erkennungsdistanz von 1020 m auf 2000 m erhöht, eine Steigerung um ca. 96 %, die die Anforderungen des theoretischen Erkennungsbereichs erfüllt. Innerhalb dieses Bereichs sind die Punktwolken kontinuierlich und stabil ohne erkennbare Verluste. Diese Studie erweitert den Auswahlbereich der Rückkopplungsziele während der Kalibrierung und bietet eine zuverlässige, effiziente Methode zur Sensorpositionsanpassung für mechanische Scan-LiDAR-Systeme.

LiDAR;Sensorpositionsanpassung;Bildpunktverschiebung;Drehzahlregelung;effektiver optischer Scan-Erkennungsbereich