基于激光雷达的水平测量技术研究

针对常规飞机水平测量方法存在的低精度、低效率及数据处理工作量大等实际问题,本文提出了一种基于激光雷达光学测量系统的水平测量方法。首先对激光雷达测量系统进行了原理分析,并基于此原理进行了相应的飞机水平测量方案设计,同时进一步深入研究了数字化水平测量的关键技术,包括CCD图像处理技术及转站测量技术。通过实际测试,各特征点的合成总误差均小于给定的综合误差0.5 mm,满足方案设计的测量精度指标要求。     

基于激光雷达的火炮零部件变形量测量方法研究

针对火炮零部件变形量进行测量时存在着结构复杂、几何尺寸范围大、需经常拆卸等问题,提出了一种用于火炮零部件变形量测量的新方法.该方法采用激光雷达测量原理和标准球测量原理,并进行计算机实时控制和数据处理.对长度8m的火炮身管进行实验测量,其重复性测量精度小于0.13 mm,测量精度能够满足火炮零部件变形量的测量要求.     

激光雷达测量技术及其应用

在科学技术发达的时代中,社会有了很大的进步。激光雷达测量的技术在很多的领域中都有被运用。本文就激光雷达技术的测量技术做了简要的叙述,进而分析其技术特点,引出其具体的应用。     

瑞利散射多普勒测风激光雷达频率动态跟踪系统

基于瑞利散射的多普勒测风激光雷达在利用频率差分技术测量风场的过程中,激光脉冲频率随室温和谐振腔温度变化而产生抖动和漂移,给系统测量精度带来极大影响.为了解决激光频率长期漂移给风场测量带来的影响,设计了一种频率实时动态跟踪硬件电路.介绍了该硬件电路的设计思想、关键技术和核心器件的选取,并利用该硬件电路与米散射测风激光锁频...     

基于激光雷达测量技术的集装箱卡车定位系统

为了实现港口堆场作业自动化,迫切需要一种快速准确的集卡定位系统.针对此需要设计了一套由运动控制卡、步进电机和2-D激光雷达组合而成的3-D激光雷达扫描系统,采用了一种多个3-D激光雷达系统协同工作的工作方式和与之相适应的改进的ICP数据处理算法以及先粗后精的分级定位方法.该系统工业性试生产的结果表明,装卸效率达到80TEU/h,精度控制在了5mm以内,首次实现了无人驾驶轨道吊车对集卡的快速准确定位.该系统对于其它领域的大型部件的检测定位也有非常重要的意义.     

基于激光雷达的航天器相对位姿测量技术

基于激光雷达的航天器相对位姿测量技术已成为故障航天器在轨捕获与维修、空间垃圾清除等空间操控活动开展必不可少的关键技术之一。针对这一技术,阐述了国内外研究现状;然后,描述了相对位姿测量技术原理,并重点介绍了点云配准方法;最后,进行了航天器模拟器的相对位姿测量精度仿真验证。结果表明：基于激光雷达的航天器相对位姿测量技术方法合理可行,测量精度高,可满足近距离操控中相对导航任务需求,对国内后续开展工程应具有较大参考价值。     

视觉信息位姿估计在火箭起飞漂移量中的应用

目前,火箭起飞漂移量大多基于高速电视测量系统,测量精度低,利用位姿估计算法将火箭漂移量的计算问题转化为计算箭体坐标系与测量坐标系之间相对旋转和平移的问题,并结合实际测量情况,提出了一种基于正交迭代算法的多目视觉位姿估计算法.算法先把获取的全部图像数据进行统一表达,再把观测到的特征点的物方残差作为目标函数,最后使用加权绝...     

空间交会激光雷达信息测量技术

为了测量目标飞行器的位置及速度等信息,提出采用模拟插入脉冲计数法测距,最小二乘曲线拟合微分法测速,四象限(QD)光斑定位法测角。并在MATLAB/SIMULINK环境下,对采用该方法的脉冲激光雷达信息测量系统进行了计算机仿真。结果表明,距离测量精度高,误差小于0.01m,速度精度也高,误差小于0.02m/s。采用该测量技术的脉冲激光雷达是可靠的。     

采用激光雷达的大尺寸三维形貌测量技术

随着航空、汽车、造船等工业的发展,大尺寸的不规则自由曲面、形体的三维测量成为非常有应用前景的技术.针对快速、高精度的使用激光雷达进行大尺寸三维形貌测量的测量问题,提出了适用于对大型复杂零件进行的三维形貌分析、产品检测等任务的测量方案.介绍了激光雷达的测量原理,详细叙述了使用激光雷达进行大尺寸三维形貌测量的过程,以及如何在Spatial Analyzer软件协助下获得测量数据并进行处理分析的方法.实验结果表明,该方案满足了大尺寸零件复杂形面的高精度、高效率、低劳动强度等测量要求,对大尺寸零件的三维形貌测量具有普遍适用性.     

基于APD面阵探测器的非扫描激光主动成像雷达

为了获得目标区域的高精度3-D距离图像,采用自研带读出电路的雪崩光电二极管（APD）面阵探测器组件,研制了一台非扫描激光主动成像雷达。雷达采用波长1.064μm脉冲激光泛光照射目标区域,APD面阵探测器组件接收目标漫反射激光回波信号,经信息处理获得目标区域3-D距离图像,对典型目标开展了3-D成像实验研究。结果表明,所研制的非扫描激光主动成像雷达可获得较好的目标区域3-D距离图像,成像距离达1.2km,距离分辨率为0.45m,成像帧频为20Hz。基于APD面阵探测器组件的非扫描激光主动成像雷达技术取得突破。     

基于卷积神经网络的非多普勒激光雷达测风系统

提出了一种基于卷积神经网络技术的非多普勒激光雷达测风系统.该系统利用半导体感光元件(charge coupled device,CCD)拍摄气溶胶颗粒物的激光雷达后向散射图,针对不同风速气溶胶颗粒物的运动轨迹特征,实现定量的风速测量.卷积神经网络对经过图像预处理的气溶胶颗粒物运动轨迹图,进行特征提取并生成风速测量模型,...     

基于虚拟仪器技术的激光雷达测量控制平台

虚拟仪器具有性能好、集成度高、界面友好,控制方便、扩展性强等特点.设计了一个基于虚拟仪器技术的激光雷达控制平台,把激光雷达控制、检测、数据分析单元有机地组合在一起,通过计算机虚拟面板操作雷达系统控制、检测和数据处理单元,使得激光雷达控制更为方便安全,信号分析更加实时有效,建立了激光雷达的通用信号平台.     

激光雷达测量系统的测量场规划研究

为了解决大尺寸空间测量场建立过程中会出现测量效率无法保证、精度不达标,以及测量过程中任务经常有遗漏等问题,对测量场的建立进行了规划研究.以激光雷达测量系统为载体,采用蒙特卡洛仿真方法对系统的测量模型进行分析,并对测量场全周期的建立过程,即系统站位配置、转站点布置优化、数据采集方式选择以及测量数据的预处理等进行了理论分析...     

基于边缘探测技术的布里渊散射测量误差分析

为了研究基于边缘探测技术的激光雷达探测布里渊散射过程中测量误差的大小,在分析海水信道的基础之上,推导出了激光雷达探测水下布里渊散射频移的测量误差公式,并对基于边缘探测技术接收到的布里渊散射回波信号的大小进行了估算,同时仿真出不同探测深度和不同水质参数条件下的布里渊散射频移测量误差,得到了在水质较好的情况下,水下120m处布里渊散射频移测量误差小于5MHz的结果.结果表明,边缘探测技术具有较高信噪比、较小测量误差.     

一种基于激光雷达探测的风场多特征反演方法北大核心CSCD

在航空安全领域,准确掌握低空风切变、湍流、飞机尾流等精细的三维风场信息,能为飞机安全起降提供重要支撑,其中激光雷达是极具潜力的风场信息精细获取的传感器。本文提出一种基于激光雷达的体积扫描策略及多风场特征获取方法,采用交替多个特定高度角的圆锥扫描方式,通过一次体扫综合实现三维风场反演、风切变预警以及湍流强度特征参数反演等功能。仿真和机场实验验证了本方法对于机场周边风切变和湍流的探测反演具有较好的性能。     

基于改进正反馈主动移频法的孤岛检测研究

孤岛检测是光伏并网发电系统的必备功能,对孤岛效应的检测必须快速而准确,同时孤岛检测方法应尽量减小对并网电流质量的影响。基于正反馈主动频率偏移法是目前应用最广泛的一种检测孤岛的算法。为了解决该算法中的检测盲区大、影响并网电流质量等缺点,提出一种改进的正反馈主动频率偏移法。该方法通过检测初始时刻频率偏差的大小,确定初始斩波因子和扰动施加的方向,通过累加频率偏差的绝对值反馈作用到公共点上。改进的孤岛检测方法不仅提高了孤岛检测精度,也降低了电流谐波畸变率。由仿真结果可知,改进后的AFDPF算法孤岛检测时间比传统AFDPF算法快了0.04 s。     

联合星载毫米波雷达和激光雷达资料的云相态识别技术

依据星载偏振激光雷达云相态识别原理,借鉴星载毫米波雷达温度阈值云相态识别方法,利用支持向量机(SVM)构建了联合CloudSat和CALIPSO卫星资料的云相态识别模型并进行了实例反演验证.SVM方法训练和测试样本集采用了CloudSat的2B-GEOPROF-LIDAR云廓线数据、CALIPSO的2级1km云层数据以...     

云的多次散射对激光雷达测量结果影响的研究

为了更加准确地获得大气消光系数和后向散射系数,利用半解析Monte Carlo方法对云的大气多次散射激光雷达回波信号进行了模拟计算。分析了激光雷达接收视场角及光学厚度对多次散射回波信号的影响及水云和卷云多次散射因子与光学厚度的关系。激光雷达测量数据的对比结果表明,多次散射对卷云和水云消光系数影响较明显,而对后向散射系数的影响可以忽略。