激光测距雷达在剪叉式高空作业平台安全监测方面的研究及应用

致力于通过应用在剪叉式高空作业平台上的激光测距雷达监测障碍物距离,进行紧急避障,提高设备使用的安全系数。经多轮性能测试,剪叉式高空作业平台安全监测设备的监测精度不大于±50mm,可以满足施工现场使用要求。

测距雷达解距离模糊的两种快速算法

针对测距雷达中存在的实数域内的测距解模糊问题,该文认真分析了全局搜索算法的计算量,指出其计算量过大,难于适应实时测距的要求。在此基础上该文提出了两种适用于一般情况的且能在规定的评价函数下取得最优解的快速算法。理论分析及计算机仿真表明了这些快速算法的有效性。

一种改进的视觉传感器与激光测距雷达特征匹配点提取算法

激光测距雷达与视觉传感器的配准是视觉图像与激光距离信息融合的前提。激光测距雷达与视觉传感器的配准可分为点匹配与平面匹配。由于混合像素和非结构空间特征激光点丢失现象,使得基于点匹配的视觉传感器与激光测距雷达配准算法精度难以提高。通过对混合像素和非结构空间特征激光点丢失问题的分析,提出了一种结合平面建模思想,利用假想激光光束与平面模型相交提取匹配特征点的方法。验证了实验结果并进行了算法精度比较。实验结果表明,这种改进的特征匹配点提取算法解决了特征点缺失,并且提高了点匹配的精度,使匹配性能大大地改善。

m序列在激光测距雷达中的应用

针对激光远程测距中的微弱信号检测 ,提出了一种基于m序列的激光测距方法 ,并给出了基于高速数字信号处理器的激光测距雷达数字信号处理系统的实现方案。利用m序列良好的相关特性以及相关检测和相干积累技术 ,有效地提高了激光测距雷达的性能。还提出了 3点插值算法并将其用于目标距离估计 ,进一步提高激光雷达的测距精度。在外场试验中 ,得到良好的试验结果。

高精度测距雷达研究

本文介绍一种低成本、高精度线性调频连续波 (LFMCW )测距雷达。对雷达中频信号处理 ,文中提出并采用了“双计数器多周期平均倒数测频”(以下简称双频计 )。整个雷达系统以毫米波一体化前端和单片机为核心 ,使其成为一个集检测、处理、显示、控制于一体的测控系统。实验表明 ,该雷达系统对近距离 (2～ 5 0m)测量 ,其精度可提高 1～ 3个数量级 ,且对振荡器线性度要求不高 (3%左右 )

视觉传感器与激光测距雷达空间对准方法

利用激光测距雷达与视觉传感器进行数据融合,可以解决因光线问题造成的可见光图像缺失、虚警率高的问题。而两者的空间对准又是数据融合的前提。针对地面自主移动平台上安装的可见光视觉传感器与激光测距雷达的特性,将激光测距雷达数据转化为图像,利用标定模板提供的空间约束求解,对可见光与激光距离图像的空间对准问题进行求解。最后,验证实验结果并进行误差分析。实验结果表明,该方法能够有效地对可见光与激光距离图像进行空间对准,实现可见光图像与激光测距雷达数据的关联。

PC机和激光测距雷达双路高速数据通信接口卡

阐述了PC机和激光测距雷达双路高速串行数据通讯接口卡的系统构成.重点介绍了RS－422A高速串行通讯接口及收发控制、接口卡和PC机通信缓冲区的共享、卡上资源分配等关键性问题.

FMCW测距雷达数字信号处理器设计仿真

提出了一种调频连续波(FMCW)测距雷达信号处理器的数字实现方案,它将快速傅立叶变换(FFT)和现场可编程门阵列(FPGA)技术相结合,可实现FMCW雷达低成本、高精度的测距功能。仿真和测试结果表明该方案可用单芯片完成数字信号处理器的硬件设计,可在一些小型FMCW测距雷达上应用。

激光测距雷达及其在移动机器人中的应用

本文较为全面地介绍了激光测距雷达的基本类型及典型产品，重点综述了激光测距雷达在移动机器人中的应用及存在的问题与今后的发展趋势．

基于激光测距雷达和车载GPS的动态障碍物检测

动态障碍物检测问题一直是移动机器人的研究热点之一,也是机器人实现安全可靠导航的前提。该文提出了一种在道路环境下进行动态障碍物实时检测的方法,采用激光雷达和车载GPS 2种传感器,激光雷达实时地获取连续2帧的数据,连续2帧间无人车的航向角度和位置信息,通过车载GPS实时获取。通过对2帧数据的对比分析,进行潜在动态障碍物的判定,然后进行连续2帧之间潜在动态障碍物的匹配,区分出2帧中同时存在的动态障碍物,并计算其运动矢量,最后给出预测区域。实验结果验证了算法的有效性,对无人车提前避让动态障碍具有一定的意义。

一种防撞测距雷达的设计

介绍数字式超声波防撞测距雷达的工作原理，结构和功能。该仪器具有集成度高，体积小，反应速度快，精度高，测量范围广，成本低和使用方便等特点。适用于各种汽车的防碰撞。

基于FPGA的LFMCW测距雷达调制信号源设计

为从信号源上提高LFMCW测距雷达前端发射信号的调频线性度,改善雷达测量精度,设计了一种基于FPGA的LFMCW测距雷达调制信号源,并完成了软硬件设计与实现。调制信号源以FPGA为控制核心,DA转换器为主要外围设备。编写VHDL语言编程产生数字调制波形,利用DA转换器转换为模拟信号,经过低通滤波器和放大器,输出驱动雷达前端的模拟调制电压信号。实验结果表明,该设计实现灵活,输出的调制电压信号波形稳定可靠,能够驱动多种雷达前端。

一种面向液压储能器的122 GHz FMCW测距雷达

针对液压储能器活塞位移测量过程中存在的高温、高压、油污等影响问题,提出了基于122 GHz FMCW测距雷达的活塞位移测量方案。在分析雷达系统结构和工作原理的基础上,分别对调制信号单元、T/R收发单元、调理单元和ARM实时处理单元进行了详细设计,一方面采用集成设计思路缩小了系统体积,满足了液压储能器内安装测试需求,另一方面通过设计聚焦透镜,提高了122 GHz毫米波在液压储能器内部的穿透能力。实验结果表明,在2 m液压储能器活塞测试中,122 GHz FMCW测距雷达能够耐压30 MPa,测距误差不超过2 cm。

基于激光测距雷达和机器视觉的障碍物检测

障碍物检测问题一直是移动机器人的研究热点之一,也是机器人实现安全可靠导航的前提。文章利用激光测距雷达和机器视觉对障碍物进行联合检测,首先对摄像机标定,然后进行摄像机和激光测距雷达之间的联合标定,最后通过激光点数据将检测图像划分为几个小区域并进行图像处理。实验结果表明该方法能够有效检测出障碍物的大小信息,将检测图像划分为小区域也提高了图像处理的运算速度。

8毫米波近程测距雷达设计

介绍了8毫米波近程测距雷达的工程实现。讨论了系统的工作原理,详细分析了系统参数和测距精度,介绍了测距模块的具体实现。实验结果表明,系统的测距范围超过1000m,当小于800m 时测距精度小于±3m。

基于激光测距雷达的数据采集系统

激光测距雷达主要应用于测量与采集车与目标之间的距离,是汽车主动防撞系统的基础,也是关键技术之一。本文中主要设计了基于RS-232接口的LMS221型激光雷达的数据采集系统。首先介绍了串口通信的基础知识以及LMS221激光雷达的数据格式,接着介绍了激光测距雷达数据采集系统的主要技术及算法,最后对系统的各个功能模块进行了仿真与测试,经测试系统效果良好。

测距雷达在料位测量中的应用

工作在 X波段的线性调频连续波 (FMCW)测距雷达 ,能达到较高的测距精度和距离分辨率 ,能适应高浓度粉尘及温度变化。用于料位仪中测量料仓内物料高度为其典型应用。

高速伪随机码调制激光测距雷达电子学系统设计

针对采用光子计数的高速伪随机码激光测距,开发了基于高性能FPGA的电子学系统。该系统将伪随机码调制信号发送、码元数据接收、累加运算、互相关运算、距离信息提取及网络通信等功能集成在单个Altera公司的Stratix IV系列FPGA芯片中。系统中采用10阶M序列伪随机码,伪随机码发送和接收速率为1 GHz,周期为10 k Hz。接收的码元经过10次累加和阈值比较后,利用1 024个并行的同或逻辑实现互相关运算。互相关运算和距离信息提取的重复频率为1 k Hz。理想条件下的测试结果表明,系统达到了设计要求。

基于FMCW测距雷达系统模块化实验平台设计

设计了一款小型化短程零中频FMCW测距雷达系统模块化实验平台。该平台分为收发信机部分、天线部分以及数据采集3部分。收发信机部分主要分为锯齿波发生器模块、压控振荡器与功分器模块、混频器模块以及低噪声放大器模块,模块化的设计可以让学生更好地理解各个模块在整个系统中的用途。针对本雷达的工作频段、发射带宽等参数的匹配问题,让学生设计配套天线。利用声卡实现基带信号接入,运用Labview软件实现信号采集与处理。

8mmFMCW测距雷达测距精度的改进

近年来,连续波测距雷达得到了迅速发展,无论是在军事上还是在工业生产中都得到了越来越广泛的应用。 FMCW测距雷达具有以下优点:(1) 信号形式简单,较易处理;(2) 测量精度高;(3) 作用距离远;(4) 设备简单,重量轻,耗能低。