隨著電子學技術(shù)和激光技術(shù)的發(fā)展,激光雷達得到了快速發(fā)展和廣泛應用。如今,激光雷達已經(jīng)被應用于軍方、科學研究、企業(yè)等各個領域。近年來,隨著無人機、機器人、交通安全的興起,激光雷達展現(xiàn)出了廣闊的應用前景。激光雷達最基本的功能是測距,而影響測距精度的關(guān)鍵因素便是飛行時間的精度,飛行時間的測量需要準確的定時,傳統(tǒng)的時刻鑒別方法會受到噪聲、上升沿、脈寬等因素的影響而導致測量誤差較大,從而影響時間的測量精度。得益于高速AD技術(shù)的迅速發(fā)展,激光雷達全波形回波信號探測由于能夠獲得回波波形的整體數(shù)據(jù)而受到關(guān)注,其中,波形形心法應用較為廣泛,此算法能夠利用多點信息,充分考慮回波形狀,理論上精度更高。本文提出一種基于斜率選擇與強度加權(quán)的激光脈沖形心定時算法。該算法,通過計算斜率自適應選取符合要求的波形數(shù)據(jù),結(jié)合強度加權(quán)形心定時算法計算激光雷達回波波形形心。對激光脈沖回波特性進行了分析,討論了由于目標表面斜率、作用面積和反射率等因素造成的目標回波展寬和畸變情況,給出了幾種典型目標的回波仿真波形。在對回波特性分析后,建立了短脈沖激光雷達發(fā)射信號和回波信號經(jīng)驗模型,設置了仿真所需參數(shù),并對回波脈沖進行了濾波處理,... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

激光雷達的應用

飫狀颷32]，該激光雷達所選波長對人眼安全，操作簡單且攜帶方便，可以實現(xiàn)精確測量，可以說在很多方面都很先進，該測距儀的重頻率為400Hz。1996年美國Bushnell公司研制出了小型激光測距儀，該測距儀攜帶方便，而且測距能力也很出眾，在當時該領域的技術(shù)層面有很高的評價，出色的測距能力，優(yōu)越的技術(shù)研發(fā)使得該測距儀被評為重要科技成果。2007年，Velodyne公司推出了64線激光雷達，很快被應用于各個領域，之后又推出一系列相關(guān)的激光雷達，奠定了該公司在激光雷達領域的地位。（a）Velodyne64線激光雷達（b）成像結(jié)果圖1-2Velodyne激光雷達及應用

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文11線型。圖2-1激光雷達發(fā)射脈沖波形2.2.2激光雷達目標探測方程本文的測量距離為30m左右，屬于近距離探測，所以建立起的目標探測方程有一些優(yōu)點，比如視場角較孝目標較大、距離較近。據(jù)此所建立的近距離激光雷達目標探測方程為：=01222（2-2）式中：Pt——接收功率（w）；P0——發(fā)射功率（w）；τ1——發(fā)射光學系統(tǒng)透過率（%）；r——目標反射率（%）；τα——大氣透過率（%）；τ2——接收光學系統(tǒng)透過率（%）；A——接收部分有效的通光面積（m2）；α——目標表面法線與探測方向的夾角（rad）；R——系統(tǒng)測量的距離（m）；由上式（2-2）的表達式可以看出，P0、τ1、τ2、A這四個參數(shù)表明了該激光雷達系統(tǒng)的性能，只與該系統(tǒng)有關(guān)；τα只與大氣環(huán)境中的顆粒物有關(guān)，是大氣的特征參量；而α和R分別是目標表面法線與探測方向的夾角和激光雷達系統(tǒng)與目標的距離，只與系統(tǒng)和目標物體兩者相關(guān)，需要探測系統(tǒng)和目標的位置共同決定。由此可以發(fā)現(xiàn)，激光雷達探測系統(tǒng)進行目標探測時，影響回波功率的因素不是很多，而且在特定的條件下可以計算出激光雷達目標回波功率。當外界環(huán)境和激光雷達探測系統(tǒng)固定時，回波功率主要由目標表面法線與探測方向的夾角、激

【參考文獻】：
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本文編號：2947076