激光雷达避碰预警系统在港作拖船上的应用

为降低港作拖船在作业中与大船发生碰擦的安全隐患并提高在大雾等特殊作业环境中的作业能力,研究、设计适用于港作拖船的激光雷达避碰预警系统.该系统采用高精度近场激光雷达和云综合处理平台,能够提高报警和在线处理的准确度,通过建立船舶数学模型,实现港作拖船360°无死角的在线监控和避碰功能.     

激光雷达开度仪在三峡船闸中的应用

三峡船闸人字门开度仪的正常工作是三峡船闸安全、高效运行的重要保障。三峡船闸人字门在用的开度仪存在备件因停产无法采购、检修施工程序较为复杂且耗时较长、维护更换成本较高以及运行状态不稳定等一系列的问题。针对这些情况,采用可编程逻辑控制技术与计算机监控技术,进行了激光雷达开度仪在三峡船闸的应用性研究。实践表明,激光雷达开度仪测量数据与在用的内置式开度仪测量数据较为一致,激光雷达开度仪满足三峡船闸人字门"同步启闭""对中合拢"核心控制工艺的要求。     

基于无人船装置的大水域环境监测系统设计

针对当前资源过度开发导致大水域环境污染日益严重的问题,设计一种由自动巡航无人船、环境检测装置和远程操作平台组成的大水域环境监测系统。将嵌入式系统、信息通信、路径规划等技术相结合,进行数据处理与分析,实现对无人船的精准控制、大水域环境的精确实时在线监测和水样样本的采集。试验结果表明,该无人船监控系统不仅能满足对大水域水质环境检测的需求,而且能提高大水域环境监控效率和降低成本,对推广应用农业技术与装置和进行水质环境检测有促进作用,同时能使人们的生活质量得到保障和提升。     

降雨条件对车载激光雷达性能影响的试验研究

激光雷达是自动驾驶车辆最为关键的传感器之一，被广泛用于车辆定位、目标检测与跟踪等任务。然而，激光雷达的点云数据会受到恶劣天气（如雨、雾、雪等）的严重影响，致使自动驾驶全天候行驶仍然面临着巨大挑战。为了量化评估恶劣天气对激光雷达性能的影响，分析了降雨环境下激光雷达的性能，基于构建的场地降雨模拟系统控制降雨量，通过多视角的静、动态试验定性与定量分析激光雷达测距精度、典型目标点密度、有效检测距离等性能参数与降雨量之间的关系。试验结果表明：车辆作为目标物时，目标物上的激光点云受降雨的影响最大，相较于无雨环境，中雨时打在汽车上的激光点数降低幅度超过了60%，检测距离下降了69%，并且随着降雨量的增大激光雷达对目标的有效检测距离持续下降；试验方法和结果对于测试评价自动驾驶性能及提升降雨环境下的激光感知能力具有重要意义。     

轨道作业车周边异物侵线监测技术北大核心

针对轨道作业车施工现场异物侵线和预警需求,提出一种融合三维激光雷达技术与毫米波雷达感知技术的工务施工现场异物侵线监测技术。采用三维激光雷达感知施工现场周边环境,获取点云数据。通过对点云数据进行滤波、聚类及特征分析,识别出作业现场铁路轨道、道床区域,同时识别出入侵轨道线路的异物并得到其位置信息。再结合毫米波雷达感知结果对识别出的异物进行二次确认。现场试验结果表明:利用该技术进行异物监测定位,精度满足误差不大于200 mm的要求;该技术可以用于轨道作业车施工现场对地面异物侵线的实时监测。     

脉冲激光雷达信号降噪方法对比

研究了脉冲激光雷达大气后向散射回波信号特性,介绍了一种以Hilbert-Huang变换(HHT)为基础的滤波新方法--固有模态(EMD)分解滤波,并与扩展卡尔曼滤波(EKF)、小波阈值滤波算法进行对比.针对典型大气条件下回波信号特点进行仿真,对各种方法在不同信噪比信号条件下滤波效果进行评价,分析它们的优缺点.仿真结果证明:EKF法仅在均匀大气高信噪比条件下滤波效果较好;小波阈值方法具有更强的适应性,是中低信噪比条件下的最优算法;EMD分解滤波具有很高研究价值,该方法在高信噪比条件下处理效果最好,是现有方法的必要补充.综合运用3种方法才能使滤波效果达到最佳.     

激光雷达信号小波降噪算法参数选取规则

对激光雷达信号降噪算法进行研究,分析指出小波分解降噪算法能较好地对其进行信号处理.重点对小波降噪算法参数选取进行研究,利用激光雷达仿真信号为例进行仿真实验.结果表明,选用尺度参数为4的coif4小波为基函数,采用启发式阈值的软阈值处理效果较好.该降噪算法能在能量损失较低的前提下极大提高信噪比,为后续的数据分析提供更多高精度数据进而提高探测精度.     

激光雷达与数字化道路CAD设计协同的研究与应用

对激光雷达数据在道路详测及施工图阶段的协同设计进行深入研究,并提出了激光三维测量数据高程精度的优化方法。在此基础上,确保工程数量的准确性,使道路工程的造价在控、可控,实现激光雷达数据与道路详测及施工图设计的协同。通过河南巩登高速公路项目的工程实践检验,证明方法的有效性。     

毫米波雷达与激光雷达在无人船上的应用

从毫米波雷达与激光雷达在无人驾驶汽车及水面自主船舶的应用现状出发,分析其相对于船舶现有感知设备的优缺点。提出基的毫米波雷达与激光雷达在无人船上近距离目标运动态势融合感知方案,并给出具体的数据处理与融合过程。该种组合感知方案能够有效弥补现有无人船感知盲区、提高近距离目标感知精度及自主靠离泊的可靠性。最后指出激光雷达在未来需要降低成本并提高海事可靠性,与视觉传感器的融合将会是更高层次上的研究方向。