一种单线全周式扫描激光雷达的应用及与同类传感器的比较
高精度激光雷达测绘技术的工作原理和应用优势介绍

高精度激光雷达测绘技术的工作原理和应用优势介绍激光雷达是一种利用激光束测量距离和获取地物三维信息的高精度测绘技术。
它通过发射激光束至地面或目标物体,接收激光的反射信号来实现测量。
近年来,随着科技的不断进步,高精度激光雷达已经广泛应用于地理信息、测绘、自动驾驶等领域。
本文将从工作原理和应用优势两方面介绍高精度激光雷达测绘技术。
一、工作原理高精度激光雷达测绘技术的工作原理主要包括三个步骤:发射、接收和数据处理。
1. 发射:激光雷达通过激光器发射一束脉冲激光,激光的波长可以根据具体需求选择,一般为红外激光。
激光束在空气中传播,当遇到地面或目标物体时,会被反射回来。
2. 接收:激光雷达接收回波信号,通过光电探测器将光信号转换为电信号。
接收到的电信号包含了激光束传播的时间和反射点的位置信息。
3. 数据处理:接收到的电信号经过放大、滤波、时标处理等步骤后,通过时间差测量(Time of Flight)原理计算出激光束从发射到反射的时间,再乘以光速即可得到地面或目标物体与激光雷达的距离。
通过多个测量点的距离和角度信息,可以构建出地物的三维模型。
二、应用优势高精度激光雷达测绘技术具有以下几个显著的应用优势:1. 高精度性:激光雷达具有高精度的测量能力,可以实现厘米级的测量精度。
这使得激光雷达在地理信息系统、城市规划等领域的应用中具有重要意义。
通过精确测量地面和地物的位置信息,可以提供准确的地理数据支持。
2. 宽视场:激光雷达具备宽视场的特点,可以在短时间内获取大范围的地物信息。
相较于传统测绘方法,激光雷达测绘在效率上具有明显优势。
这使得激光雷达在地形测量、城市建设规划等领域的应用中广受青睐。
3. 非接触式测量:激光雷达测绘技术采用非接触式测量方式,可以在不接触地表或目标物体的情况下完成测量。
这种特点使得激光雷达在危险区域、难以接近的地区或条件恶劣的环境下得以应用,例如探测山体滑坡、测量陡峭悬崖等。
4. 实时性与高效性:高精度激光雷达可实现实时数据采集与处理,快速生成地物三维模型。
测绘工程论文激光雷达技术在测绘中的应用

测绘工程专业毕业论文激光雷达技术在测绘中的应用测绘工程专业毕业论文激光雷达技术在测绘中的应用概述:随着测绘技术的不断发展,激光雷达作为一种高精度、高效率的测绘工具,得到了广泛的应用。
本文将介绍激光雷达技术在测绘中的应用,并探讨其优势和发展趋势。
一、激光雷达技术简介激光雷达是一种利用激光测量距离、方位和高度的技术。
它利用激光束与目标物相互作用,通过测量激光的反射时间来计算目标物的距离。
激光雷达具有高精度、非接触式测量、高效率等特点,适用于各种测绘应用场景。
二、激光雷达在地形测量中的应用1. 地形数据采集激光雷达通过扫描地面并测量地面上各点的距离来获取地形数据。
与传统测量方法相比,激光雷达能够快速获取大量的高精度数据,大大提高了地形测量的效率和精度。
2. 地貌变化监测激光雷达可以周期性地对同一区域进行测量,通过比较不同时间点的地形数据,可以监测地貌的变化情况。
这对于土地利用规划、土地变动监测等方面具有重要的应用价值。
三、激光雷达在城市建设中的应用1. 建筑物三维建模激光雷达可以快速获取建筑物的三维点云数据,通过对点云数据进行处理和分析,可以生成高精度的建筑物三维模型。
这对于城市规划、建筑设计等方面提供了可靠的数据支持。
2. 道路测量与规划激光雷达可以对道路进行高精度的三维测量,可以获取道路的宽度、坡度、曲率等参数,为道路规划和设计提供准确的数据基础。
四、激光雷达在资源调查中的应用1. 森林资源调查激光雷达可以通过扫描森林并测量树木的高度、直径等参数,从而实现对森林资源的快速调查和评估。
这对于森林管理和防火工作具有重要的意义。
2. 水域测量与管理激光雷达可以通过测量水体表面的反射强度和形态,获取水域的波浪、流速等信息,对水资源的管理和保护起到关键作用。
五、激光雷达技术的优势和发展趋势激光雷达作为一种高精度、高效率的测绘工具,具有以下优势:1. 高精度:激光雷达能够实现亚厘米级的测量精度,提供了准确可靠的测绘数据。
自动驾驶的眼睛 细述单线激光雷达的作用

自动驾驶的眼睛细述单线激光雷达的作用激光雷达的定义激光雷达最早的定义是LIDAR,英文为Light DeteaTIon and Ranging,中文意思是「光的探测和测距」。
其实更准确的一个定义是LADAR:LAser DetecTIon and Ranging,即「激光的探测和测距」。
这是在2004 年提出的定义,更符合激光雷达的概念。
激光雷达实际上是一种工作在光学波段(特殊波段)的雷达,它的优点非常明显:1、具有极高的分辨率:激光雷达工作于光学波段,频率比微波高2~3个数量级以上,因此,与微波雷达相比,激光雷达具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率;2、抗干扰能力强:激光波长短,可发射发散角非常小(rad量级)的激光束,多路径效应小(不会形成定向发射,与微波或者毫米波产生多路径效应),可探测低空/超低空目标;3、获取的信息量丰富:可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息,生成目标多维度图像;4、可全天时工作:激光主动探测,不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性。
它只需发射自己的激光束,通过探测发射激光束的回波信号来获取目标信息。
但是激光雷达最大的缺点容易受到大气条件以及工作环境的烟尘的影响,要实现全天候的工作环境是非常困难的事情。
激光雷达分类激光雷达的分类,如果从体制上划分,主要有直接探测激光雷达和相干探测激光雷达。
实际上,目前我们提到的,包括自动驾驶、机器人、测绘用到的激光雷达,基本上属于这种直接探测类型的激光雷达。
有比较特殊的,比如测风、测速之类的雷达,一般会采用相干体制。
按应用分类,我们可以分得更多,比如:激光测距仪、激光三维成像雷达、激光测速雷达、激光大气探测雷达,等等。
不管是单线激光雷达、多线激光雷达或测绘激光雷达,我们基本上可以将其划分到激光三维成像雷达的范畴。
激光雷达行业跟踪报告系列之一:高级自动驾驶必备传感器

2022年10月17日行业研究高级自动驾驶必备传感器——激光雷达行业跟踪报告系列之一电子行业买入(维持)分析师:刘凯执业证书编号:S0930517100002分析师:石崎良执业证书编号:S0930518070005分析师:何昊执业证书编号:S0930522090002300资料来源:Wind相关研报Pico4发布会召开,内容生态全面发力——VR/AR行业跟踪报告之三(2022-09-30)Pico Neo4和小鹏G9重磅发布,关注XR与汽车智能化投资机会——光大证券通信电子行业周观点第40期(20220924)(2022-09-26)Pico即将发布新机Pico 4,SiFive推出车用RISC-V内核系列——光大证券通信电子行业周观点第39期(20220918)(2022-09-18)激光雷达:高级自动驾驶必备传感器。
激光雷达是高级自动驾驶的核心传感器,主要利用光波获取并处理信息,起到测距、避障、定位和导航等对驾驶的辅助作用。
它的基本原理是通过发射器向目标发射探测信号(激光束)和传感器接受目标反射回来的信号来测量与目标之间的距离、分析目标反射回来的信息得到目标的距离和物理属性等信息,用于避障,于此同时结合地图,便于实现定位以及导航功能。
图表1:激光雷达基本原理图资料来源:SlidePlayer,光大证券研究所以此方法,激光雷达收集的数据是离散的,被叫做点云数据,点云数据描述了目标物体的物理属性和位置,包括三维坐标X,Y,Z、颜色值和强度值等,通过处理点云数据来获得目标的信息。
图表2:激光雷达点云图资料来源:禾赛科技,光大证券研究所激光雷达发展历程:从科研到智能驾驶核心部件。
激光雷达诞生于1960-1970年代,最初用于科研与测绘领域;2000年以前逐渐走向商业化,出现了单线扫描式2D激光雷达产品;2000-2015年进入车辆应用的初期,高线数激光雷达开始应用于无人驾驶的避障与导航,以国外厂商为主;2015-2019年无人驾驶和高级辅助驾驶领域蓬勃发展,成为技术热点,国内厂商开始跟进研究并陆续取得突破;2019年至今,随着智能驾驶的迅速发展,作为感知层重要的一部分,激光雷达也加快了发展的脚步,技术更迭层出不穷,产品性能持续优化,激光雷达向着芯片化和阵列化发展。
激光雷达测绘技术的工作原理和应用优势介绍

激光雷达测绘技术的工作原理和应用优势介绍激光雷达是一种非接触式测量技术,利用激光束对目标进行扫描和测量,从而获取目标的三维空间坐标和形状信息。
它在地质勘探、地理测绘、自动驾驶、机器人技术等领域有着广泛的应用。
本文将介绍激光雷达的工作原理和应用优势。
一、工作原理激光雷达主要由激光发射器、接收器、控制电路、扫描系统、数据处理器等组成。
工作时,激光雷达发射器发射一束激光,激光束照射到目标上并返回,接收器接收返回的激光信号。
通过测量激光束从发射到返回所经历的时间,并结合激光波速,可以计算出目标与激光雷达的距离。
通过不断扫描周围的目标,激光雷达可以构建出目标的三维空间点云数据。
二、应用优势1. 高精度测量能力激光雷达具有高精度的测量能力,可以实现毫米级的测量精度。
相比传统的摄影测量或机械测量方法,激光雷达的测量误差更小,能够准确捕捉目标的形态和细节信息。
这种高精度的测量能力在地质勘探、建筑测绘等领域具有重要意义。
2. 无需接触目标激光雷达是一种非接触式测量技术,不需要与目标接触即可获取目标的信息。
这一特点使得激光雷达能够在复杂或危险环境中进行测量,避免了潜在的风险和损坏目标的可能性。
例如,在地震灾害后,激光雷达可以用于快速获取受灾地区的地形和建筑物信息,为救援提供支持。
3. 宽广的应用领域激光雷达技术在各个领域都有着广泛的应用前景。
在地理测绘中,激光雷达可以快速获取地形数据,用于制图和规划。
在自动驾驶领域,激光雷达可以用于车辆的环境感知和障碍物检测,提高行车安全性。
在机器人技术中,激光雷达可以用于导航和建图,帮助机器人在复杂环境中运行。
此外,激光雷达还在工业制造、军事侦察等领域有着广泛的应用。
4. 三维重建与可视化激光雷达可以将目标的三维空间信息快速获取和重建,生成高精度且真实的三维模型。
这些模型可以用于虚拟现实、增强现实、游戏制作等领域,使得用户能够沉浸其中,提升用户体验。
同时,三维重建还可以用于文物保护、建筑设计等领域,辅助专业人士对目标进行分析和规划。
激光雷达技术在测绘中的应用与优势

激光雷达技术在测绘中的应用与优势激光雷达技术是一种高精度、高分辨率的测量技术,它广泛应用于各个领域,特别是在测绘领域中具有独特的优势。
本文将论述激光雷达技术在测绘中的应用以及其所具备的几大优势。
一、激光雷达技术在地形测绘中的应用激光雷达技术在地形测绘中被广泛应用,能够快速、精确地获取地表地貌信息。
通过地面或飞机上的激光雷达扫描,可以获得高密度的点云数据,进而构建出真实可信的地形模型。
这为地质勘探、城市规划、土地利用等领域提供了准确的空间数据基础。
激光雷达技术在地形测绘中的应用不仅限于地表,它还能够深入水下进行测量,用来获取海底地形信息。
与传统的调查方法相比,激光雷达技术不受浪涌、潮汐等自然条件的影响,能够实时获取精确的海底地形数据,为海洋工程和海洋研究提供了强有力的支持。
二、激光雷达技术在城市建设中的应用在城市建设中,激光雷达技术被广泛应用于城市三维建模、地下管线检测等方面。
通过激光雷达扫描,可以快速获取城市建筑物、道路、桥梁等的精细几何信息,并精确还原其在现实中的形态。
这对城市规划与管理、基础设施建设等都具有重要的指导意义。
另外,激光雷达技术还可以用于地下管线检测,特别是在城市更新改造过程中。
通过激光雷达扫描地下,可以获取地下管线的准确位置和尺寸,避免因施工过程中损坏地下管线而带来的风险。
这在城市建设中具有重要的实用价值和经济效益。
三、激光雷达技术在环境资源管理中的应用环境资源管理是当今社会中重要的议题,而激光雷达技术在这一领域中的应用也是不可忽视的。
激光雷达技术可以快速、精确地获取森林地面和植被的三维信息,为森林资源管理、生态保护等提供实时可靠的数据支持。
此外,激光雷达技术还可以用于水资源管理。
通过激光雷达扫描湖泊、河流等水域,可以实时获取水面高程和水域分布情况,为水资源的合理开发和管理提供科学依据。
四、激光雷达技术的优势激光雷达技术之所以在测绘领域中得到广泛应用,是因为它具备以下几个显著优势:1. 高精度:激光雷达技术可以实现非常高的测量精度,能够准确捕捉地表或物体表面的细节信息,为测绘工作提供准确的测量数据。
激光雷达技术研究现状及其应用

焦Industry Focus 3智能技朮激光雷达技术研究现状及其应用李鑫慧"郭蓬"臧晨"戎辉"唐风敏(中国汽车技术研究中心,天津300300)摘要:激光雷达是一种各领域广泛应用的环境感知传感器,随着自动驾驶技术发展,更是成为自动驾驶车辆核心的建图定位设备。
本文主要概述了国内外激光雷达的研究现状,分析并对比了三角测距和TOF两种激光雷达实现原理,讨论了目前主流厂商的测试标准,介绍了激光雷达技术的在气象观测、城市建设、交通运输的主要应用,为激光雷达的技术研究和产业化发展$关键词:激光雷达;三角测距;TOF;自动驾驶中图分类号:G463.675文献标志码:2文章编号:1003-8639(2019)05-0004-03Research Status and Application of Lidar TechnologyLI Xin-hui,GUO Peng,ZANG Chen,RONG Hui,TANG Feng-min(China Automotive Technology&Research Center,AutomotiveEngineering Research Institute,Tianjin300300,China)Abstract;As an important environmental sensor,LiDAR has been widely used in various fields.With the development of autonomous driving technology,LiDAR has become the core equipment of mapping and positioning. This paper mainly introduces the research status of LiDAR at home and aboard,analyzes and compares the detection principle of triangulation measurement and TOF,discusses the current testing standards of mainstream manufactures;additionally introduces the application of LiDAR technology in the field of meteorological observation,urban construction and transportation,which provides reference for the technical research and industrial development of LiDAR.Key words;LiDAR;triangulation measurement;TOF;automatic drive李鑫慧(1995-),女,工程师,主要从事汽车智能网联技术研究工作;郭蓬(1983-),女,博士,主要研究方向为智能网联车开发及测试;臧晨(1989-),女,工程师,主要从事汽车智能网联技术研究工作;戎辉(1981-),男,高级工程师,主要从事先进安全车辆技术研究工作;唐风敏(1982-),男,高级工程师,主要从事汽车电子电气网络架构技术研究工作。
激光雷达技术在测绘工作中的应用与发展

激光雷达技术在测绘工作中的应用与发展近年来,随着科技的不断发展和进步,激光雷达技术逐渐在测绘领域应用,并且取得了显著的成果。
激光雷达利用激光束照射目标物体,通过测量激光束的回波时间和强度信息,可以精确获取目标物体的三维位置和形态信息。
相比传统的测绘方法,激光雷达技术具有快速、高精度、非接触等优势,广泛应用于地形测绘、环境监测、建筑工程等领域。
首先,激光雷达技术在地形测绘方面具有独特的优势。
传统的地形测量需要大量的人力、物力和时间投入,效率低下。
而激光雷达技术可以通过高速扫描完成对地形的快速、精确的测量。
以往无法测量的陡峭山地、密林地区等难以进入的地形,通过激光雷达可以轻松获取其真实的地貌信息。
激光雷达测绘的数据精度高,可以提供准确的高程、坡度、凹凸度等地形参数,为土地规划、水利工程等提供重要的参考。
其次,激光雷达技术在环境监测方面发挥着重要作用。
环境监测是指对自然环境中各种要素和污染源进行观测和监测,以为环境保护提供重要数据参考。
激光雷达技术可以利用其高精度、远程非接触的特点,对大范围、复杂的环境进行全方位的监测和观测。
例如,通过激光雷达可以实时监测空气中微小颗粒物的浓度和分布,为空气质量监测和预警提供数据支持。
同时,激光雷达还可以对水质进行在线监测,及时掌握水体中溶解物质、悬浮物等污染情况,为水环境管理提供科学依据。
此外,激光雷达技术在建筑工程和城市规划中也发挥着重要作用。
传统的测量方法需要依靠人工进行,存在测量精度低、耗时耗力等问题。
而激光雷达技术可以通过对建筑物、街道等目标进行扫描,获取其三维坐标和形态信息,从而实现快速、高精度的测量。
基于激光雷达的城市规划可以快速获取城市地貌、建筑物分布、道路交通等信息,为城市规划和更新提供重要支持。
然而,尽管激光雷达技术在测绘工作中的应用已经取得了巨大的成功,但仍然面临一些挑战和问题。
首先,激光雷达设备价格昂贵,高精度的激光雷达设备价格甚至超过普通测绘设备的数倍。
激光雷达扫描技术在测绘中的优势与局限性

激光雷达扫描技术在测绘中的优势与局限性随着科技的不断创新与进步,激光雷达扫描技术在测绘领域的应用日益广泛。
作为一种高精度、高效率的测绘技术,激光雷达扫描技术以其独特的优势在土地测绘、建筑测量、地形测绘等方面发挥着重要作用。
然而,虽然激光雷达扫描技术拥有诸多优势,但其也存在一定的局限性。
本文将从优势和局限性两个方面探讨激光雷达扫描技术在测绘中的应用现状。
激光雷达扫描技术的优势之一是高精度。
相对于传统测绘方法,激光雷达扫描技术能够实现毫米级的测量精度。
通过激光束的精确定位,它可以准确测量到地物的三维坐标以及形状,为后续的地图制作和工程规划提供准确的数据支持。
其次,激光雷达扫描技术具有高效率的特点。
与传统的测绘方法相比,激光雷达扫描技术具有快速扫描的优势,能够在较短的时间内完成大范围的测绘工作。
同时,由于其高度自动化的特点,只需少量人力就能完成大规模的测绘任务,并且能够在复杂环境下工作,极大地提升了测绘工作的效率。
另外,激光雷达扫描技术具备非接触性测量的特点。
激光雷达利用激光束扫描地物,无需直接接触地面或建筑物,避免了传统测绘方法中可能出现的人为误差。
同时,非接触性测量还能够保护环境,减少对测绘目标的损坏和破坏,特别适用于对历史文化建筑等珍贵遗产的保护与记录。
然而,激光雷达扫描技术在应用中也存在一定的局限性。
首先,激光雷达扫描技术对于天气和环境条件有一定的要求。
在恶劣的天气条件下,如雾、雨、雪等,激光束的传输会受到一定的影响,导致扫描结果的误差增加。
此外,测绘环境中的反射率和表面颜色也会对激光雷达扫描的结果产生影响,需要进行相应的校正和处理。
其次,激光雷达扫描技术在遇到复杂地形和遮挡物时会受到一定的限制。
例如,对于高山、丛林或密集建筑群等场景,激光束可能因为被遮挡而无法直接照射到测量目标上,导致测量数据的不完整性。
此时需要结合其他测绘手段,如航空摄影等,进行综合分析和处理。
此外,激光雷达扫描技术的设备成本和数据处理复杂度较高,这也成为其应用局限性的一个重要因素。
激光雷达在测绘中的应用与优势

激光雷达在测绘中的应用与优势引言:随着科技的快速发展和社会的不断进步,激光雷达技术在各个领域得到了广泛的应用。
而在测绘领域,激光雷达成为一项极其重要的工具。
本文将就激光雷达在测绘中的应用以及其优势展开探讨,帮助读者更好地了解激光雷达技术及其在测绘中的作用。
一、激光雷达技术的原理及特点激光雷达是利用激光作为传感器的一种测距仪。
它使用激光束与目标物相交后返回的光信号来测量目标物与激光雷达之间的距离,并通过激光雷达设备进行数据采集和处理。
激光雷达技术具有以下几个特点:1. 高精度:激光雷达技术能够以毫米级的精度进行距离测量,相比于传统的测绘手段更加准确可靠。
2. 高速度:激光雷达能够实现高频率的测量,从而快速获取目标物的三维坐标信息。
3. 多点测量:激光雷达能够同时获取目标物表面多个点的三维坐标,从而实现对目标物的全面测量。
4. 长距离:激光雷达技术能够实现对远距离目标的测量,对于大范围的测绘任务非常适用。
5. 无接触:激光雷达利用雷达束进行测量,无需实际接触目标物,避免了对目标物造成损坏的风险。
二、激光雷达在地形测绘中的应用1. 数字高程模型(DEM)生成:激光雷达能够实时获取地面点云数据,通过对点云数据进行处理,可以生成高精度的数字高程模型,提供地形测绘所需的准确地貌信息。
2. 地形特征提取:激光雷达可以获取地表各种特征点的坐标信息,通过点云数据的分类和分析,提取出地形上的河流、湖泊等特征,帮助地形测绘工作的精确展开。
3. 建筑物三维重建:激光雷达可以获取建筑物的三维坐标信息,通过对建筑物点云数据的处理,可以实现建筑物的三维重建和建筑物参数的测量。
4. 地下综合勘探:激光雷达可以通过地表反射和地下物体的穿透,获取地下的一些构造信息,比如地下管线、洞穴等,为地下工程提供重要的参考数据。
三、激光雷达在城市规划中的应用1. 城市三维建模:通过激光雷达获取城市中建筑物的三维坐标信息,可以实现城市的三维建模,为城市规划和设计提供准确的数据支持。
激光雷达与应用范文

激光雷达与应用范文激光雷达是一种利用激光束来测量目标距离、定位和感知环境的传感器。
它通过发射激光束,然后接收反射回来的光束,并通过测量从光的发射到接收经过的时间来计算出目标的距离。
激光雷达在各个领域有广泛的应用。
其中最为人熟知的应用就是自动驾驶车辆。
在自动驾驶领域,激光雷达被用来实时感知道路和周围环境,以帮助车辆进行定位和避免障碍物。
激光雷达可以快速高效地扫描周围环境,并生成精确的三维地图,以帮助自动驾驶车辆做出准确的决策。
除了自动驾驶车辆,激光雷达还在机器人领域有着重要的应用。
机器人需要通过感知和理解环境来执行各种任务,而激光雷达可以提供精确的环境感知数据。
机器人使用激光雷达可以对周围环境进行三维建模,以帮助其导航、避障和执行其它各种任务。
激光雷达还广泛应用于建筑测量和地图制作领域。
传统的测量工作需要人工测量,并且耗时耗力,而激光雷达可以快速高效地获取目标物体的距离和位置信息。
使用激光雷达进行建筑测量可以大大提高测量的准确性和效率,并且可以生成精确的三维模型,以帮助建筑师和测量师进行设计和规划工作。
激光雷达还在工业制造、安全监控和军事领域有着重要的应用。
在工业制造中,激光雷达可以用于检测和定位零件,以提高生产效率和质量。
在安全监控领域,激光雷达可以用于监测和控制安全区域,以防止未经授权的人员进入。
在军事领域,激光雷达可以用于目标探测和跟踪,以帮助军事部队进行情报收集和作战。
总的来说,激光雷达是一种非常重要的传感器,它在自动驾驶、机器人、建筑测量、工业制造、安全监控和军事等领域有着广泛的应用。
随着技术的不断进步,激光雷达的性能将会不断提高,并且应用领域也将会不断扩大。
基于单线激光测距的架空高压输电线路智能巡检系统

基于单线激光测距的架空高压输电线路智能巡检系统摘要:随着我国生产力和生活水平的提高,我国生产、生活用电量需求不断增加,如何加速电网建设工程,同时保障电力系统稳定运行,是当下电网建设运维人员所急需解决的一大难题。
为了满足目前生产、生活用电量的需求,电力输配主要采取的是高压和超高压架空线路远距离输电。
随着电压等级升高和输电线路长度、覆盖面积的增加,对高压架空输电线路的稳定性和可靠性等级要求也越严格。
但是,架空高压输电线路是架设在不同地形的户外环境之中,易受到周围环境和自然气候的影响。
严重时会造成大面积停电,可能导致经济损失和人员伤亡。
目前,主要采取人工爬塔拆除的处理方式,该方式存在作业风险高、效率低等弊端。
因此,研究出一种基于单线激光测距的架空高压输电线路智能巡检系统,能够有效避免人员高空作业风险及线路停电所带来的影响,安全、快速地处理高压线路,保证设备安全稳定运行。
引言:近年来,随着社会经济的发展,电能的使用需求日益增加,对供电可靠性的要求也越来越高。
高压架空输电线路作为输送电能的重要纽带,其运行状态时刻影响着电力系统的稳定性和可靠性。
目前对高压输电线故障的处理方式主要是人工巡检和手动操作旋翼无人机,巡检人员对指定输电线路进行巡视,发现并记录设备可能存在的故障,然后通知检修人员对故障设备进行检修。
但是这样巡查工作存在“盲区”,且巡查人员的安全也得不到保障。
输电线路人工巡检作业必须依耐相关专业人员。
电力巡视多旋翼无人机作为便携式巡检工具,与人工巡检相结合,主要应用于架空输电线路日常巡视等小范围通道检查。
随着电网的不断发展,输电线路不断增加,线路运行维护的工作压力也在增加。
利用无人机实现杆塔、通道环境、树障的智能巡视及快速分析与定位,以及覆冰线路的杆塔资产管理,从而更有效的保障电网安全运行。
1.基于单线激光测距的架空高压输电线路智能巡检系统的研究意义目前,高压输电线路已成为电网的主干网,增强了我国电力传输能力,改善电网建设落后问题。
一种单线全周式扫描激光雷达的应用及与同类传感器的比较

一种单线全周式扫描激光雷达的应用及与同类传感器的比较王世峰;都凯悦;许庭赫;马克·贝肖;朱勇;王锐【摘要】在建筑测绘、地形勘测、军事侦查等应用任务中,通常使用单线/多线激光雷达进行空间扫描来实现被测目标的三维空间重构.主要介绍了一种具有360°水平和俯仰±35°的全周扫描单线激光雷达RobotEye RE05,其不但可以设置水平和俯仰扫描分辨率角,还可以针对感兴趣区域进行针对性往复扫描,从而实现室内或室外的三维重构或目标探测.首先简要介绍了业内常见的激光雷达,并与RobotEye RE05进行参数差异比较;然后描述了RobotEye RE05激光雷达的工作特性和三种扫描方式,通过多方面比较证明了该新型激光雷达在应用性能方面的显著提高.%In the applications of structure measuring,road terrain survey,military survey,a single/multiple layers laser scanner is employed for 3D spatial reconstruction. In this paper,a full-field single-layer laser scanner named RobotEye RE05 which has 360°horizontal and ±35°pitch scanning range is presented. In the task of 3D reconstruction or object de-tection,it is not only the horizontal and pitch angular resolution but also the region of interest can be configured. The regular type of laser scanners are introduced and compared with RobotEye RE05. The features and three scanner modes are also presented. A significant improvement of this novel laser scanner has been investigated along with outstanding performance in many applications.【期刊名称】《长春理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(041)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】激光雷达;全周扫描;三维重构【作者】王世峰;都凯悦;许庭赫;马克·贝肖;朱勇;王锐【作者单位】长春理工大学光电工程学院,长春130022;长春理工大学光电工程学院,长春130022;长春理工大学光电工程学院,长春130022;Ocular Robotics,澳大利亚悉尼2208;Ocular Robotics,澳大利亚悉尼2208;长春理工大学光电工程学院,长春130022【正文语种】中文【中图分类】TP242.6激光雷达(Laser Scanner)是计算机环境感知最普遍的工具之一,工程师能够通过这些传感器建立周围环境的二维模型或三维模型,激光雷达还可以用于导航、障碍检测及避障、目标追踪、三维重构等方面[1]。
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现阶段,激光雷达在环境探测领域得到了广泛地应用。
激光雷达是计算机环境感知工具之一,通过对激光雷达进行应用,能够对周围环境进行有效探测和感知,从而构建二维或是三维模型。
随着科学技术的快速发展,激光雷达能够有效地进行环境探测,对未知环境进行更好地判断,从而获取环境的相关信息,为相关工作提供一定的参考和依据。
在进行环境探测过程中,由于雷达和视觉系统的分辨率存在一定的精度限制,无法对环境进行精密的探测。
这一情况下,激光雷达得到了广泛地应用,其在环境数据获取过程中,可以获得更加精确地数据信息,从而为相关工作提供有效的参考和依据。
本文在对激光雷达应用问题研究过程中,选择一种单纤全周式扫描激光雷达,并将其与同类的传感器进行比较,以把握激光雷达的先进性,使其得到更好地推广和应用。
1 激光雷达种类划分 从当前激光雷达的种类来看,主要分为两种,一种是单线型激光雷达,一种是多线型激光雷达。
单线激光雷达比较常见的型号为德国生产的LMS151单线激光雷达、澳大利亚的Robot Eye RE05激光雷达。
多线型激光雷达比较常见的有德国的LUX8L 8线激光雷达、美国的16线、32线、64线激光雷达。
单线激光雷达和多线激光雷达最大的差别在于扫描区域不同,单线激光雷达只能够进行二维平面扫描,而多线激光雷达可以实现三维区域扫描。
但本研究中对一种单线全周式扫描激光雷达进行了研究,这种激光雷达由澳大利亚生产,其型号为Robot Eye RE05激光雷达,这种雷达具有三维空间扫描的特性。
与单线型激光雷达和多线型激光雷达对比而言,Robot Eye RE05激光雷达具有其独特的优势,在进行环境扫描过程中,可以对区域环境信息进行更加有效地获取。
2 单线全周式扫描激光雷达概述 Robot Eye RE05激光雷达是澳大利亚的Ocular公司生产的一种单线全周式扫描激光雷达,相对于其他单线型激光雷达和一些多线型激光雷达而言,其最大的优势在于能够实现三维扫描,能够对周围环境进行全方位的探测。
接下来,本文对Robot Eye RE05激光雷达的结构及相关扫描模式进行了分析,具体内容如下:2.1 Robot Eye RE05激光雷达的机械结构 Robot Eye RE05激光雷达具有独特的机械设计,其机身保持静止的状态,在其内部设计过程中,将激光器和探头固定在了一起。
同时,Robot Eye RE05激光雷达在应用时,可以根据用户的实际需要,对探头进行更换。
如用户想要实现三维扫描,可以安装三维扫描探头,以实现三维探测的目标。
受到Robot Eye RE05激光雷达机械结构的影响,其方位角的范围为360°,可以实现无死角扫描。
探头的俯仰角度范围在-35°—35°之间,其角分辨率为0.01°。
Robot Eye RE05激光雷达的扫描镜头是单独存在的,这使镜头动力控制不会影响到探头的扫描精度,在进行周围环境扫描过程中,对其误差的计算不必考虑镜头误差影响因素。
同时,在利用Robot Eye RE05激光雷达进行扫描过程中,扫描模式如何选择,不会对三维点角度精度产生影响。
2.2 Robot Eye RE05激光雷达的扫描模式分析 现阶段,Robot Eye RE05激光雷达主要包括了全区域扫描、限定边界扫描、感兴趣区域扫描三种扫描模式,这与其他单线型、多线型激光雷达有着一定的差别。
2.2.1 全区域扫描 全区域扫描模式是Robot Eye RE05激光雷达的一个突出特点,在应用过程中,它的方位角能够在0-360°之间进行自由地调整,并且其俯仰角度范围可以在-35°—35°之间进行自由调整,能够实现三维扫描,从而不留死角的获取周围环境信息。
在将Robot Eye RE05激光雷达应用于室内环境扫描当中,可以对室内环境进行全方位的获取,并且可以不留死角的获取全区域信息。
在进行环境扫描过程中,可以对方位角和扫描的线数进行自由地调整。
方位角变化率的单位是Hz,其是探头每秒旋转角度;扫描线数这一参数主要反映了最大俯仰角范围内的激光线数。
在对Robot Eye RE05激光雷达应用时,给定的方位角变化率和扫描线数是连续的。
2.2.2 限定边界扫描 限定边界扫描模式主要是在全区域扫描的基础上,根据实际需要,选择特殊区域进行扫描的一种模式。
一般来说,限定边界扫描主要在扫描过程中,在垂直方向进行扫描区域的截取。
同时,限定边界扫描在水平方向上依旧可以实现360°无死角扫描,并且根据探头方位角的变化情况增加了俯角和仰角的最值。
2.2.3 感兴趣区域三维扫描 在进行环境探测过程中,根据实际需要对某一区域进行限定扫描,主要集中于一个特殊区域进行扫描。
感兴趣区域扫描一般受到用户需要影响,用户利用Robot Eye RE05激光雷达扫描时,会对扫描环境中的特定区域进行选取,之后对这一区域的3D数据进行获取。
结合Robot Eye RE05激光雷达的特点,在感兴趣区域扫描过程中,获取的区域信息形状为长方形,并且这一扫描区域受到了探头的方位角、俯仰角大小影响。
感兴趣区域三维扫描过程中,探头的方位角变化以及扫描线数会影响到扫描区域的分辨率。
一般来说,在利用Robot Eye RE05激光雷达进行三维扫描时,其范围在5°-180°之间。
受此影响,在进行感兴趣区域三维扫描时,主要选择极大值和极小值之间的较短弧线区域作为扫描的范围。
3 Robot Eye RE05激光雷达特性分析 从Robot Eye RE05激光雷达的扫描模式及其结构来看,其具有较高的性能,扫描的距离较长,并且扫描的范围较大,能够快速的进行空间云点生成。
同时,Robot Eye RE05激光雷达具有较高的灵活性,这使其在室内环境和室外环境扫描中得到了广泛地应用。
在进行室内和室外环境扫描时,其采样率可达到30kHz,采集的高度在30m-250m,能够快速地形成点云数据,从而对区域范围的环境进行快速成样,为相关工作提供有效地参照。
同时,对比Robot Eye RE05激光雷达与其他单线型和多线型激光雷达来看,该型号的激光雷达成像具有3D效果,并且灵活性较好,可以在设备运转过程中对扫描模式进行自由地切换,使扫描工作更加方便。
而且在进行模式切换时,切换的速度较快,仅仅几毫秒的时间就可以完成扫描模式切换,能够对 (下转第94页)一种单线全周式扫描激光雷达的应用及与同类传感器的比较王久悦(河南护航实业股份有限公司,郑州 450001)摘 要:随着现代科技的快速发展,在建筑测绘、地形勘探等工作当中,对于激光雷达的应用较多。
激光雷达种类主要包括了单线/多线两种形式,其能够对目标进行三维扫描,通过构建三维立体空间,实现对目标的全方位把握。
本文研究过程中,对一种单纤全周式扫描激光雷达进行了分析,对其功能进行把握,并将其与同类传感器进行比较,分析这种单线全周式扫描激光雷达的优势,从而将其进行更好地推广和应用。
关键词:激光雷达;传感器;比较分析 5G时代正在加速到来,随着5G、物联网及云计算等技术联合,“车联网”时代即将开启。
“车联网”实现车与车、车与路之间的实时信息交互,传输彼此的位置、速度、行驶路径,避免交通拥堵,还可以为城市交通规划者提供预测模型。
对于公共交通,5G可以帮助减少乘客等待时间,优化公交车库存,提供实时更新的乘客信息、车辆信息,甚至支持动态公交路线;“车联网”智慧交通将帮助实现车型分类,根据路段运载能力安排车辆形式路线,支持智能交通管理。
另一方面,如同目前2G/3G/4G通信技术依然并存一样,任何技术的更新换代,都不可能一蹴而就。
在可预见的将来,“智能”车辆与“非智能”车辆长期并存的状态,将是一个长期存在的客观事实。
“非智能”车辆的存在不可避免的成为智能交通系统的非可控因素。
基于大数据的视频结构化技术与车联网技术深度融合,将路面所有人、车、物“实时数据化”,赋能智能交通规划、车辆编排行驶、远程驾驶、自动驾驶,构筑未来超级智能城市中的智能交通生态系统,所有城市部件数据实时化将成为未来智能交通时代的标准场景。
5 结束语 近年来人工智能飞速进步,进而极大提升了计算机视觉识别技术。
本文从现状出发,结合大数据技术对违法智能识别、车辆检索、布控查缉、人口流动、应急预警、公共服务等应用为一体的综合智能交通应用进行了研究。
同时展望上述智能应用及与即将到来的5G车联网时代的深度融合前景。
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同时,相对于其他激光雷达而言,其在对特殊区域扫描时,能够更加快速、灵活地获取信息,具有独特的优越性。
4 结束语 综合上述分析来看,Robot Eye RE05激光雷达在进行环境扫描时,相对于其他单线型激光雷达具有更大的优势,其灵活性较好,扫描精度较高,并且可以根据扫描的需要,对扫描模式进行灵活地切换,极大地方便了环境信息扫描需要。
同时,在对Robot Eye RE05激光雷达应用时,能够自由的进行扫描速度调整,使该型号的雷达在不同环境下进行环境扫描,并且其分辨率可以得到较好的保证,对扫描区域信息进行有效获取。
同时,对比其他传感器,Robot Eye RE05激光雷达能够灵活地进行数据搜集,并且可以在各种复杂的三维空间中进行信息扫描、目标识别以及跟踪等任务。
因此,在进行环境扫描过程中,要注重对Robot Eye RE05激光雷达的优势进行把握,从而提升扫描的效率和精确性,以满足实际工作需要。
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