雷達成像技術 雷射雷達與3D成像技術

2021-10-12 09:02:01 字數 1954 閱讀 8251

採用apd探測器,使用單一轉鏡實現二維掃瞄,成像幀率30fps,解析度16x101畫素。

該雷射雷達的掃瞄區域近似為乙個長方形,具有一定的弧度,左右對稱,旋轉面鏡擁有 16個不同角度的鏡面,在每個鏡面旋轉過程**發101 次有效雷射脈衝,16個鏡面101個掃瞄點構成乙個16x101的掃瞄面。

線掃瞄:

多線束雷射雷達:4線束、8線束、16線束、32線束、64線束等。

2.5d,垂直視野不超過10°;

3d,垂直視野在30°-40°。

多條掃瞄線組成的平面叫掃瞄面,所有掃瞄點叫掃瞄層,本例為四線構成掃瞄面,角度覆蓋

(1.6°~-1.6°)

舉例2:

影象空間的取樣是等角度均勻的,通常使用極座標系來與笛卡爾座標系進行換算,獲得不等距掃瞄點。

美國velodyne公司設計的hdl-64e雷射雷達,主要應用與汽車、船隻障礙物探測、路徑導航等,1級人眼安全雷射,波長905nm,水平掃瞄視場360°,垂直視場26.8°,

畫面更新頻率5-15hz,測距精度小於2cm,探測範圍50m-120m。

光學相控陣:

光學相控陣(opa)的概念**於傳統的微波相控陣。一束光經過分束器分為多路光訊號,不存在相位差,波束向前傳播,通過電,熱等手段在各路附加相位後,光束指向垂直於等相位面,光束傳播發生偏轉。

傳統光學相控陣實現方式:基於液晶(lc)和鋯鈦酸鉛鑭陶瓷(plzt)材料。plzt材料需要的調製電壓較高,達到10v以上,掃瞄角度受限,液晶的電光效應來自於液晶分子在電場作用下的重新取向,但液晶分子的重新取向過程是乙個非常緩慢的過程。

光波導光學相控陣:

根據移相器不同分為電光控制,熱光控制等方式。

電光移相器是根據光的電光效應,即通過外加電壓的方式,改變波導的折射率,引入相位差,完成調製功能。

光波導芯層和其兩側的包層構成,芯層高折射率,包層低折射率兼做電極,通過電光效應實現相位調製。

mems掃瞄鏡:

mems掃瞄鏡與傳統光學掃瞄鏡相比優勢明顯:尺寸小,成本低,掃瞄頻率高,響應

速度快,功耗低,已經在條形掃瞄,光通訊,雷射投影顯示,內窺鏡等領域得到了廣泛的應用。

非掃瞄方式:

1、採用焦平面陣列器件,成像速率都非常高;

2、去掉了複雜笨重的掃瞄裝置,同樣的成像幀率條件下,**時間可以更長,靈敏度更高;

3、可以滿足更長作用距離的需求,例如增大到10 公里,在軍事上使之可以滿足一般戰術需要 。

非掃瞄式蓋革模式的apd雷射雷達系統結構簡單、易於大規模整合、靈敏度高、成像速度快、無掃瞄、作用距離遠,廣泛的應用於軍事和民用領域,尤其是高速移動載體、大範圍場景資訊獲取應用中。

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