激光雷達(dá)發(fā)射與接收模塊的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-14 12:17
激光雷達(dá)LiDAR(Light Laser Detection and Ranging),是以激光作為信息載體進(jìn)行探測(cè)目標(biāo)相關(guān)特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。激光雷達(dá)工作時(shí)發(fā)射激光,激光經(jīng)目標(biāo)反射后形成回波。探測(cè)器接收回波信號(hào)并處理,獲得探測(cè)信息,對(duì)待測(cè)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。激光雷達(dá)系統(tǒng)由三個(gè)主要部分組成,分別是激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)和信息處理系統(tǒng)。激光雷達(dá)的發(fā)展十分迅速,不僅在軍事探測(cè),環(huán)境測(cè)量等方面有較多的使用,在民用市場(chǎng)上也得到了廣泛應(yīng)用,現(xiàn)在已經(jīng)成為智能機(jī)器人、無(wú)人駕駛等領(lǐng)域研究重點(diǎn)。目前市場(chǎng)上已經(jīng)有多種激光雷達(dá),它們的價(jià)格、性能、測(cè)量對(duì)象等都有一定的區(qū)別,根據(jù)激光雷達(dá)的測(cè)量方式不同,其發(fā)射模塊與接收模塊也有不同的性能要求。本文對(duì)激光雷達(dá)的發(fā)射模塊與接收模塊進(jìn)行研究,利用激光器和CMOS相機(jī)搭建激光雷達(dá)模型系統(tǒng),并進(jìn)行測(cè)量和誤差分析。本文主要研究工作如下。1設(shè)計(jì)制作650nm半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路,編寫CMOS相機(jī)圖像處理代碼,設(shè)計(jì)三角法測(cè)距的程序,搭建一套激光雷達(dá)系統(tǒng)。2對(duì)自制的激光雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定,分析該系統(tǒng)的測(cè)距范圍和空間分辨率,以及光斑形狀和實(shí)際距離對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。3利用自制激光...
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.?2:Quanergy8線3d激光雷達(dá)??
圖1.3:國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)IMLidar??
通大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文?激光雷達(dá)與測(cè)距據(jù)測(cè)得光脈沖發(fā)射到回波接受的時(shí)間來(lái)計(jì)算被測(cè)目標(biāo)物體到激光雷達(dá)。一個(gè)飛行時(shí)間法激光雷達(dá)系統(tǒng)通常包括有以下組成部分:脈沖激,光學(xué)接受系統(tǒng),時(shí)刻鑒別系統(tǒng),計(jì)時(shí)系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)。在實(shí)際工在某一時(shí)刻t發(fā)射一個(gè)光脈沖,光脈沖會(huì)由分光鏡分成兩個(gè)部分,一部大部分,作為信號(hào)光脈沖,剩余的部分則進(jìn)入光學(xué)接受系統(tǒng)由時(shí)刻生一個(gè)開(kāi)始信號(hào),發(fā)送給計(jì)時(shí)系統(tǒng),開(kāi)始計(jì)時(shí),信號(hào)光脈沖經(jīng)過(guò)一段后,照射到目標(biāo)物體上,發(fā)射后形成回波,當(dāng)光學(xué)接受系統(tǒng)接收到回刻鑒別系統(tǒng)這時(shí)再產(chǎn)生一個(gè)結(jié)束信號(hào),發(fā)送給計(jì)時(shí)系統(tǒng),停止計(jì)時(shí),r時(shí)刻。由光速(;可以計(jì)算出到測(cè)量目標(biāo)的間距s?=?cr/2??一——^?^
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于激光三角測(cè)距法的激光雷達(dá)原理綜述[J]. 周俞辰. 電子技術(shù)與軟件工程. 2016(19)
[2]激光技術(shù)的軍事應(yīng)用[J]. 潘愛(ài)民. 飛航導(dǎo)彈. 2013(03)
[3]激光雷達(dá)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張振濤,王偉,蘇貴波. 科技信息. 2012(10)
[4]二維PSD實(shí)驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)及優(yōu)化[J]. 屈少華,蔣亞超,鄭園. 電子技術(shù). 2012(01)
[5]一種高精度單點(diǎn)激光三角測(cè)距方法[J]. 陳念年,張佳成,范勇,盧蓉. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2010(05)
[6]脈沖激光測(cè)距系統(tǒng)中高精度時(shí)間間隔測(cè)量模塊的研究[J]. 吳剛,李春來(lái),劉銀年,戴寧,王建宇. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]激光三角法測(cè)量的研究[J]. 萬(wàn)瑾,黃元慶. 三明學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(04)
[8]激光三角法測(cè)量的誤差研究[J]. 常城,張志峰. 中國(guó)科技信息. 2006(23)
[9]激光三角法測(cè)量誤差分析與精度提高研究[J]. 吳劍鋒,王文,陳子辰. 機(jī)電工程. 2003(05)
[10]單點(diǎn)激光三角法測(cè)距及其標(biāo)定[J]. 李蘭君,喻壽益. 儀表技術(shù)與傳感器. 2003(10)
博士論文
[1]大氣二氧化碳探測(cè)差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)研究[D]. 劉豪.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2015
碩士論文
[1]集成式短距離激光定位儀的研究[D]. 劉玉杰.西安工業(yè)大學(xué) 2015
[2]激光三角法測(cè)距系統(tǒng)[D]. 徐俊峰.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2012
[3]基于CMOS單點(diǎn)激光三角法測(cè)距系統(tǒng)研究[D]. 林小倩.浙江大學(xué) 2006
本文編號(hào):3229815
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.?2:Quanergy8線3d激光雷達(dá)??
圖1.3:國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)IMLidar??
通大學(xué)碩士專業(yè)學(xué)位論文?激光雷達(dá)與測(cè)距據(jù)測(cè)得光脈沖發(fā)射到回波接受的時(shí)間來(lái)計(jì)算被測(cè)目標(biāo)物體到激光雷達(dá)。一個(gè)飛行時(shí)間法激光雷達(dá)系統(tǒng)通常包括有以下組成部分:脈沖激,光學(xué)接受系統(tǒng),時(shí)刻鑒別系統(tǒng),計(jì)時(shí)系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)。在實(shí)際工在某一時(shí)刻t發(fā)射一個(gè)光脈沖,光脈沖會(huì)由分光鏡分成兩個(gè)部分,一部大部分,作為信號(hào)光脈沖,剩余的部分則進(jìn)入光學(xué)接受系統(tǒng)由時(shí)刻生一個(gè)開(kāi)始信號(hào),發(fā)送給計(jì)時(shí)系統(tǒng),開(kāi)始計(jì)時(shí),信號(hào)光脈沖經(jīng)過(guò)一段后,照射到目標(biāo)物體上,發(fā)射后形成回波,當(dāng)光學(xué)接受系統(tǒng)接收到回刻鑒別系統(tǒng)這時(shí)再產(chǎn)生一個(gè)結(jié)束信號(hào),發(fā)送給計(jì)時(shí)系統(tǒng),停止計(jì)時(shí),r時(shí)刻。由光速(;可以計(jì)算出到測(cè)量目標(biāo)的間距s?=?cr/2??一——^?^
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]激光雷達(dá)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張振濤,王偉,蘇貴波. 科技信息. 2012(10)
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[6]脈沖激光測(cè)距系統(tǒng)中高精度時(shí)間間隔測(cè)量模塊的研究[J]. 吳剛,李春來(lái),劉銀年,戴寧,王建宇. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]激光三角法測(cè)量的研究[J]. 萬(wàn)瑾,黃元慶. 三明學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(04)
[8]激光三角法測(cè)量的誤差研究[J]. 常城,張志峰. 中國(guó)科技信息. 2006(23)
[9]激光三角法測(cè)量誤差分析與精度提高研究[J]. 吳劍鋒,王文,陳子辰. 機(jī)電工程. 2003(05)
[10]單點(diǎn)激光三角法測(cè)距及其標(biāo)定[J]. 李蘭君,喻壽益. 儀表技術(shù)與傳感器. 2003(10)
博士論文
[1]大氣二氧化碳探測(cè)差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)研究[D]. 劉豪.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2015
碩士論文
[1]集成式短距離激光定位儀的研究[D]. 劉玉杰.西安工業(yè)大學(xué) 2015
[2]激光三角法測(cè)距系統(tǒng)[D]. 徐俊峰.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2012
[3]基于CMOS單點(diǎn)激光三角法測(cè)距系統(tǒng)研究[D]. 林小倩.浙江大學(xué) 2006
本文編號(hào):3229815
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