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直升机障碍物规避激光雷达目前,激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学/生物战剂探测和水下目标探测等方面已进入实用阶段,其它应用研究亦日趋成熟。

直升机在进行低空巡逻飞行时,*易与地面小山或建筑物相撞。为此,研制能规避地面障碍物的直升机机载雷达是人们梦寐以求的愿望。目前,这种雷达已在美国、德国和法国获得了成功。

美国研制的直升机超低空飞行障碍规避系统,使用固体激光二*管发射机和旋转全息扫描器可检测直升机前很宽的空域,高反射比无人驾驶反射板,地面障碍物信息实时显示在机载平视显示器或头盔显示器上,为安全飞行起了很大的保障作用。

德国戴姆勒。奔驰宇航公司研制成功障碍探测激光雷达更高一筹,它是一种固体1.54微米成像激光雷达,视场为32度×32度,能探测300―500米距离内直径1厘米粗的电线,将装在新型EC―135和EC―155直升机上。

法国达索电子公司和英国马可尼公司联合研制的吊舱载CLARA激光雷达具有多种功能,采用CO2激光器。不但能探测和电缆之类的障碍,还具有地形跟踪、目标测距和指示、活动目标指示等功能,适用于飞机和直升机。

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激光雷达与摄像头的融合

激光雷达与摄像头融合,其实相当于是激光雷达发挥激光雷达的优势,摄像头发挥摄像头的优势,他们在某些地方是做得不够好,需要两个传感器甚至多个传感器信息进行底层的融合。

在融合的时候,首先步,标定。比如说左上角(上图),我看到凳子,左下角激光雷达也看到的是凳子,那么我通过标定的方式告诉它,其实两个是同一个物体。

其实摄像头发现同一个物体是非常容易的,光源计量无人驾驶反射板,比如做人的跟踪或车的跟踪。对于激光雷达而言, 要去识别前后帧是否同一辆车和同一个行人是非常困难的。

激光雷达有一个好处:如果可以通过摄像头告诉它前后两帧是同一个物体,那么通过激光雷达就可以知道物体在这前后两帧间隔内:运动速度和运动位移是多少。这是非常关键的,因为只有做运动物体的跟踪才能做一些预测。

人在驾驶的过程中,他得时刻知道周围物体的运动状态。对于无人驾驶,除了对车辆进行位置的估计以及导航之外,其实还需要对周边物体、运动物体的跟踪和预测,这是非常有意义的。


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雷达目标识别技术的回顾与展望

雷达目标识别研究的主体有三个,光学校准无人驾驶反射板,即雷达、目标及其所处的电磁环境。其中任何一个主体发生改变都会影响RTR系统的性能,无人驾驶反射板,甚至可能使系统完全失效,即RTR研究实际上是要找到一种无穷维空间与有限类目标属性之间的映射。

一个成功的RTR系统必定是考虑到了目标、雷达及其所处电磁环境的主要可变因素。就目标而言主要有目标的物理结构、目标相对于雷达的姿态及运动参数、目标内部的运动〈如螺旋桨等)、目标的编队形式、*使用特点等等;

就雷达而言主要有工作频率、带宽、脉冲重复频率(PRF)、天线方向图、天线的扫描周期等等;环境因素主要有各种噪声(如内部噪声和环境噪声)、杂波〈如地杂波、海杂波和气象杂波〉和人为干扰等。

在研制RTR系统时必须综合考虑这些因素,抽取与目标属性有关的特征,努力消除与目标属性无关的各种不确定因素的影响。

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