机载障碍告警激光雷达

1低空飞行与障碍告警机载探测器发现细长类障碍物的能力决定了飞机允许的最低飞行高度。在60米高度以内，输电线、电力线铁塔、天线塔、天线拉线等细长障碍物很多，危及着低空飞行的飞机的安全。对于直升机，即使电信线也可能造成机毁人亡。迄今，无论是人的眼睛还是机载雷达、光学或光电探测，均难探测出此类障碍物，夜间及复杂气候条件尤为如此。然而，扫描式激光雷达以其很高的角度分辨率，生成细长障碍物的实时动态图象，提供障碍物告警，保证飞机安全飞行。根据英法两国政府协议，道塞尔电子技术公司与马可尼公司航空电子设备雷达系统…     

基于激光雷达的道路边界检测

针对室外移动机器人道路分割的问题,本文提出了一种基于激光雷达的道路边界检测算法.算法依据道路区域与非路区域存在一定高度的边界,利用边界是直线形状的特征,运用扩展卡尔曼滤波算法对边界深度数据的进行提取,完成道路边界的检测.试验结果表明,该边界检测算法可靠性强,稳定性高,能够准确完成道路边界检测任务.     

复杂环境下激光雷达信号的模式识别研究

为了解决当前激光雷达信号出现错误识别结果概率高的难题,设计了一种复杂环境下激光雷达信号的模式识别技术。首先将激光雷达信号识别看作为是模式识别中的一个多分类问题,然后从信号提取分类特征,最后引入模式识别技术对激光雷达信号进行建模与识别,并在Matlab 2017平台上进行了激光雷达信号识别仿真实验,结果表明,激光雷达信号正确识别率超过92%,激光雷达信号识别的时间缩短为11. 87 ms,识别整体效果明显好于传统方法,具有十分广泛的应用前景。     

基于单光子计数激光雷达的Bayesian检测研究

在单光子计数激光雷达检测领域,目前的检测方法在低信噪比情况下虚警概率会增加,同时也无法适应噪声变化的问题。针对这些问题,提出了一种基于Bayesian的检测方法,该方法首先通过雷达方程估计回波信号光子数的范围,将其作为先验信息,而后结合二项分布建立了累计概率模型,基于Bayesian判决准则计算得到检测阈值,此阈值能够在检测概率与虚警概率中间择其平衡。这种方法不仅克服了低信噪比检测困难的情况,还减少了先验信息的获取难度。实验结果表明,对比固定阈值其虚警概率降低了10倍。对比“恒虚警”其检测概率提高了约20%。验证了方法具有良好的检测效果,具备一定的可操作性。     

基于激光雷达的室内跌倒检测系统设计与实践

针对传统跌倒检测系统易泄露隐私、需穿戴等问题,提出一种室内跌倒检测算法以及边界检测算法,利用ROS平台,设计并实现了基于激光雷达的室内跌倒检测系统.该系统测距精度高、实时性好,可以快速准确地识别老人跌倒,具备自动报警和解除报警功能,同时解决了边界上的误报问题,提高了系统可靠性.     

激光雷达光电传感器信号检测能力分析

本文详细分析了激光雷达的噪声特性,着重讨论了搜索捕获期间静电析象管及光电倍增管的检测能力,并推导出激光雷达方程。     

用于汽车实时障碍检测的光学传感系统

介绍了几种用于汽车障碍物探测的光学系统。对于三维照相机系统、三维扫描激光雷达成像系统、一维扫描激光雷达系统及非扫描激光雷达成像系统的优缺点进行了分析比较。目前,最具实用价值的是一维扫描激光雷达系统。     

复杂交通环境下多层交叉融合多目标检测

针对目前复杂交通环境下还存在多目标检测精度和速度不高等问题,以特征金字塔网络(Feature Pyramid Network, FPN)为基础,提出了一种多层融合多目标检测与识别算法,以提高目标检测精度和网络泛化能力。首先,采用ResNet101的五层架构将空间分辨率上采样2倍构建自上而下的特征图,按照元素相加的方式将上采样图和自下而上的特征图合并,并构建一个融合高层语义信息与低层几何信息的特征层;然后,根据BBox回归存在训练样本不平衡问题,选择Efficient IOU Loss损失函数并结合Focal Loss提出一种改进Focal EIOU Loss;最后,充分考虑复杂交通环境下的实际情况,进行人工标注混合数据集进行训练。该模型在KITTI测试集上的平均检测精度和速度比FPN分别提升了2.4%和5 frame/s,在Cityscale测试集上平均检测精度和速度比FPN提升了1.9%和4 frame/s。     

激光成像雷达在飞行器避障过程中的应用

飞行器前视激光雷达通过测距得到前方距离像,由得到的距离像可以得到飞行器前面障碍物的形状、高度、宽度等信息,根据得到的信息,由飞行器惯导和飞行器在任意时刻的姿态可以决定飞行器的避障过程。根据激光成像雷达探测到的前视三维障碍物信息,推导了飞行器惯导约束下的避障算法。用该推导的算法在真实地形图上进行了模拟实验,实验结果表明算法是正确性的。     

基于DSP的激光防撞雷达动态成像校正系统

介绍了激光防撞雷达动态成像校正的方法及TI公司高速DSP芯片TMS3 2 0C62 0 1的特性 ,并在该芯片EVM板的基础上设计了激光防撞雷达动态成像校正系统 ,实现了对探测目标图像的实时校正     

三维成像激光雷达线阵探测模式分析

以三维成像激光雷达对地面车辆目标探测为应用背景,采用线阵光电探测器并行接收的新体制来提高对目标成像的速度和实时性。按照对目标照射的激光辐射形式,总结出两种线阵探测模式：一种是激光多束发射模式,另一种是激光泛光发射模式。对这两种模式的机理、实现方式及优缺点进行了分析,并分别建立了两种模式下的激光雷达探测方程。采用信噪比和测距精度来分析两种模式的探测和测距性能。分别推导出了两种模式下信噪比与距离,发射功率与距离的关系表达式并进行了仿真。仿真结果表明,在相同距离和发射功率下,激光多束发射模式的回波信噪比更高;在相同距离和测距精度下,激光泛光发射模式需采用更高的发射功率。     

海面大气环境下雷达作用距离的预报方法

研究了海洋大气环境条件下雷达对已知散射截面积目标作用距离的预报方法。通过气象信息得到大气折射率剖面,利用抛物型方程计算出电磁波传播单程损耗,利用雷达方程得到目标的传播损耗门限,最后得到雷达对目标的最远作用距离。实测结果表明,此方法是可行的。     

蒸发波导环境中的雷达探测性能分析

应用抛物型方程和电波传播的基本理论,计算了电磁波在近海面中性层结条件蒸发波导中和标准大气中的传输损耗,得到了蒸发波导中电磁场的空间分布特性.利用伪彩色图分析了蒸发波导厚度、天线高度和发射仰角对雷达探测性能的影响,数值仿真克服了目前射线描迹技术尚不能精确描述空间场分布的缺点,为有效预测雷达系统的探测盲区以及覆盖区提供了可靠的依据.     

基于成像激光雷达的地形辅助导航研究

成像激光雷达通过扫描可以测量高精度的地形数据,基于成像激光雷达的地形辅助导航系统是纠正惯导误差的有效手段.根据激光雷达测距模型提出了基于成像激光雷达的地形辅助导航系统,将激光雷达看作一个多维距离传感器阵列,利用卡尔曼滤波器迭代估计系统的状态误差,从而纠正惯导累积误差.根据激光雷达测距关系推导了系统的扩展卡尔曼滤波方程,并对成像激光雷达多维测量数据采用最小均方误差准则进行融合,融合滤波器组合了多个测量数据的信息,有效克服了测量噪声和数据丢失对单个滤波器的影响,从而提高了导航性能.然后利用局部可观测性对系统的性能进行了分析,并对提出的算法作了大量的仿真实验进行验证.     

固体激光雷达的发展现状

文中首先分析了半导体激光成像雷达和二极管泵浦固体激光成像雷达的发展现状，介绍了９０年代初出现的一种商品化的微型ＤＰＬ脉冲激光雷达和一种半导体成像激光雷达的特点，指出进一步发展固态激光成像雷达的关键是高功率、高波束质量的辐射源、高灵敏度的接收技术，高性能的二维扫描技术和图像处理及目标识别算法。     

直接探测激光雷达模型及其性能模拟

讨论了决定直接探测激光雷达性能的信噪比方程和探测概率。开发了基于Monte Carlo方法的激光雷达回波信号模拟软件,给出了典型小脉冲激光雷达性能的模拟结果,表明:在能见度为5km的大气条件下,采用1mJ激光脉冲能量探测距离可达到5km。     

光电雷达对目标参数被动测量的方法研究

根据光电雷达测量到的目标方位信息,运用自适应修正增益扩展卡尔曼滤波理论。可以估计出空中目标相对载机的位置和速度参数。文章首先推导了坐标系的转换矩阵,建立数学模型后推导对应的自适应修正增益扩展卡尔曼滤波方程,通过对所得的算法进行仿真验证,表明该算法具有较好的实用性,能够满足载机对目标参数被动探测的要求。     

一种激光雷达系统测定热表面轮廓的方法

基于Max.E.Bair的相位测距原理[1],给出一种无合作目标的激光雷达系统,测定热表面轮廓的方法[2,3].详细分析了高温炉内耐火绝热层的测量条件,论述了激光雷达相位测距仪原理,给出了原理图和光学系统结构图.