W oparciu o analizę zasady pomiaru odległości lidarowej i pomiaru prędkości, w niniejszym artykule wyprowadzono metody pomiaru ciągłego pomiaru zakresu cyfrowego impulsu laserowego i prędkości z przesunięciem częstotliwości Dopplera oraz przedstawiono podstawowy schemat ideowy lidara zamontowanego na pojeździe, czyli pomiar odległości i pomiar prędkości systemu lidar zamontowanego w pojeździe Zawiera podstawowe metody.
Słowa kluczowe: Lidar, odległości, pomiar prędkości
1. Wstęp
GG quot; Lidar" (Wykrywanie i zasięg światła, Lidar, skaner laserowy, dalmierz laserowy) to urządzenie elektroniczne, które wykorzystuje fale elektromagnetyczne do wykrywania lokalizacji celu. Jego funkcje obejmują wyszukiwanie i znajdowanie celów; pomiar odległości, prędkości, pozycji i innych parametrów ruchu; pomiar współczynnika odbicia, przekroju i kształtu rozpraszania oraz innych charakterystycznych parametrów. Podobnie jak tradycyjne radary, lidar składa się z trzech części: nadawczej, odbiorczej i końcowej obróbki sygnału oraz mechanizmu, który sprawia, że te trzy części współpracują ze sobą. Jednak tradycyjny radar to radar, który jako nośnik wykorzystuje fale elektromagnetyczne mikrofalowe i fal milimetrowych. Lidar wykorzystuje laser jako falę nośną, czyli promieniowanie elektromagnetyczne w paśmie optycznym, a długość fali jest znacznie krótsza niż fale mikrofalowe i milimetrowe. Ma następujące zalety:
(1) Praca przez całą dobę, bez ograniczeń dziennych i nocnych warunków oświetlenia.
(2) Wiązka lasera ma mały kąt rozbieżności, skoncentrowaną energię i ma lepszą rozdzielczość i czułość.
(3) Można uzyskać takie informacje, jak amplituda, częstotliwość i faza, a przesunięcie częstotliwości Dopplera jest duże, co może wykrywać cele od małej do dużej prędkości.
(4) Silna zdolność przeciwdziałania zakłóceniom i dobre ukrycie; laser nie jest zakłócany przez fale radiowe, może przenikać przez osłonę plazmy i jest niewrażliwy na wielościeżkowe oddziaływanie na ziemię podczas pracy na niskich kątach elewacji.
(5) Radar laserowy ma krótką długość fali, może wykrywać cele na poziomie masy cząsteczkowej, a rozmiar struktury systemu wykrywania może być mały.
Oczywiście Lidar ma również następujące wady:
(1) Na laser ma duży wpływ atmosfera i pogoda.
(2) Wiązka lasera jest wąska i trudno jest znaleźć i uchwycić cel.
Dzięki swoim wyjątkowym zaletom lidar jest szeroko stosowany w teledetekcji wykrywania atmosfery, oceanu, lądu i innych celów. Samochodowy system zapobiegania kolizjom z laserowym radarem został zaprojektowany w oparciu o zalety radaru laserowego, a jednocześnie wykorzystuje zaawansowaną technologię cyfrową w celu przezwyciężenia jego wad. Poniżej pokrótce przedstawiono zasadę pomiaru odległości radaru laserowego i pomiaru prędkości, a na tej podstawie zbadano i omówiono metody pomiaru odległości i prędkości przez laserowy radar samochodowy.
2. Zasada pomiaru odległości do celu
Nadajnik w samochodowym systemie unikania kolizji laserowego radaru emituje serię wąskich impulsów laserowych z pewnym okresem powtarzania, co jest typowym niespójnym radarem określającym odległość. Warunkiem tego jest duża dokładność pomiaru, która nie ma nic wspólnego z odległością pomiaru. ; System jest mały, lekki, szybki do pomiaru i może być wyświetlany cyfrowo; prosta w obsłudze, łatwa w szkoleniu i posiada interfejs komunikacyjny, który można podłączyć do sieci pomiarowej lub z innym sprzętem do cyfrowego przetwarzania i transmisji informacji.
2.1 Zasada zasięgu
Kiedy lidar pracuje, nadajnik emituje w przestrzeń serię wąskich impulsów o wysokiej częstotliwości z pewnym okresem powtarzania. Jeśli na drodze propagacji fali elektromagnetycznej znajduje się cel, wówczas lidar może odbierać echo odbite od celu. Ponieważ sygnał echa przemieszcza się tam iz powrotem między radarem a celem, będzie opóźniony o czas w stosunku do przesłanego impulsu, jak pokazano na rysunku 1.
