Метод согласования смещения положения датчика лидара на основе регулировки скорости вращения

HU Xueqing ,  

JIN Guang ,  

MAO Qingzhou ,  

ZHOU Hao ,  

CAI Jiawen ,  

摘要

Для механического сканирующего лидара при высоких скоростях вращения и дальнем обнаружении, где задержка эхо-сигнала приводит к смещению точек изображения от центра датчика и ограничивает эффективный оптический диапазон обнаружения (Optical Scanning Effective Detection Range, OSEDR), предложен метод согласования положения датчика на основе регулировки скорости вращения сканирующего зеркала. Во-первых, была построена математическая модель OSEDR, количественно описывающая зависимость смещения точек изображения от скорости вращения зеркала, расстояния/азимута цели и параметров оптической системы. Во-вторых, на основе математической модели регулируется скорость вращения зеркала, что позволяет использовать устойчивые цели вместо традиционных специальных дальних целей в качестве эталонов обратной связи для выполнения согласования положения датчика. Экспериментальные результаты показали: после настройки лидарной системы этим методом при номинальной скорости 50 об/с максимальная дальность обнаружения увеличилась с 1020 м до 2000 м, что составляет рост примерно на 96%, соответствующий требованиям теоретического диапазона обнаружения, а облако точек в этом диапазоне было непрерывным, стабильным и без заметных пропусков. Данное исследование расширяет диапазон выбора целей обратной связи во время настройки и предоставляет надёжный и эффективный метод согласования положения датчика для механического сканирующего лидара.

关键词

лидар;согласование положения датчика;смещение точек изображения;регулировка скорости вращения;эффективный оптический диапазон обнаружения

阅读全文