БЕЗОПАСНОСТЬ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

БЕЗОПАСНОСТЬ
ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

English | Русский

Последний выпуск
№1(100) Январь - Март 2021

Исследование методов измерения расстояния в сканирующих дальномерах

Выпуск № 4 (99) Октябрь - Декабрь 2020
Авторы:

Уляшин Александр Федорович,
Величко Александр Андреевич
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/2307-6879-2020-4-21-37
Аннотация

В последнее время стал стремительно развиваться рынок сканирующих дальномеров (иначе говоря, лидаров) в связи с новым курсом на беспилотные автомобили и необходимостью высокоточного позиционирования объектов в строительстве, геодезии, военном деле, навигации и т. п. Ведущими производителями таких сканирующих устройств на данный момент являются компании Velodyne, Ouster и Luminar. У каждой из фирм существует свой уникальный подход в создании лидара, у которого есть как плюсы, так и минусы. Сам по себе лидар представляет собой сканирующее устройство, предназначенное для получения и обработки информации об удаленных объектах за счет активных оптических систем, использующих явления поглощения и рассеяния света в оптически прозрачных средах. Другими словами, лидар – это устройство, которое с помощью лазерного излучателя обнаруживает объект, после чего луч от объекта отражается и попадает на фотоприемное устройство, которое, в свою очередь, формирует сигнал и передает его на измеритель временных интервалов. На выходе получается, в зависимости от типа лидара, двух- или трехмерное изображение сканируемого объекта в виде точек. Чем их больше, тем более четкую картину мы имеем, их количество напрямую зависит от количества лазеров и скорости обработки системы. Настоящая работа посвящена сравнительному анализу методов построения лидарных систем. Анализ проводится с целью выявления максимально точного метода измерения дальности до объекта при различных условиях. В работе предложен новый автоколебательный принцип измерения дальности, позволяющий вывести точность измерения на новый уровень.


Ключевые слова: сканирующий дальномер, лидар, сканирующее устройство, лазерный излучатель, фотоприемник, погрешность измерения, технология управления лучом, тип сканирования, длина волны, поле зрения, дальность, скорость вращения, частота дискретизации, метод измерения расстояния

Список литературы

1. Лазерная дальнометрия / под ред. В.П. Васильева, Х.В. Хинрикус. – М.: Радио и связь, 1995. – 256 с.



2. Барышников Н.В., Бокшанский В.Б., Карасик В.Е. Приемопередающие устройства лазерных локационных изображающих систем. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 84 с.



3. Лазерные приборы и методы измерения дальности: учебное пособие / под ред. В.Е. Карасика. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. – 92 с.



4. Методы повышения точности измерения дальности в лазерных фазовых дальномерах / Б.О. Берников, В.Б. Бокшанский, М.В. Вязовых, С.В. Федоров // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Приборостроение. – 2012. – № 9 (9).



5. Белов И.Ю. Физические основы оптической дальнометрии: учебно-методическое пособие. – Казань: КГУ, 2009. – 72 с.



6. Попов Л.Н., Фролкин В.Т. Импульсные устройства: учебник для вузов. – 3-е изд. – М.: Советское радио, 1980. – 547 с.



7. Грицевский П.М., Мамченко А.Е., Степенский Б.М. Основы автоматики, импульсной и вычислительной техники: учебник для техникумов. – М.: Радио и связь, 1987. – 632 с.



8. Якубовский С.В. Аналоговые и цифровые интегральные схемы: справочник. – М.: Советское радио, 2008. – 336 с.



9. Голубев А.Н. Приборы и методы электронной дальнометрии и тахеометрии. – М.: Недра, 1991. – 249 с.



10. Poujouly S., Journet B. A twofold modulation frequency laser range finder // Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. – 2002. – Vol. 4 (6). – P. S356–S363.

Для цитирования:

Уляшин А.Ф., Величко А.А. Исследование методов измерения расстояния в сканирующих дальномерах // Сборник научных трудов НГТУ. – 2020. – № 4 (99). – С. 21–37. – DOI: 10.17212/2307-6879-2020-4-21-37.

For citation:

Ulyashin A.F., Velichko A.A. Issledovanie metodov izmereniya rasstoyaniya v skaniruyushchikh dal'nomerakh [Study of methods for measuring distances in scanning range]. Sbornik nauchnykh trudov Novosibirskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Transaction of scientific papers of the Novosibirsk state technical university, 2020, no. 4 (99), pp. 21–37. DOI: 10.17212/2307-6879-2020-4-21-37. (In Russian)

Просмотров: 33