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.
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.
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.
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)