激光雷达替代多普勒雷达功能技术要求说明书

激光雷达替代多普勒雷达功能技术参数要求说明书

物联网产业研究院

防入侵事业部

2011/04/28

目录

目录 (1)

前言 (2)

一、项目概述 (3)

1.1项目名称 (3)

1.2项目来源 (3)

1.3项目背景及用户需求 (3)

1.4项目目标 (3)

二、道口防入侵系统功能 (4)

2.1系统原理实现 (4)

2.2系统功能设计 (4)

2.3性能设计 (5)

2.4技术架构 (6)

三、雷达定位子系统性能参数 (7)

3.1激光雷达技术参数 (7)

3.2激光雷达拟定验收环境 (7)

3.3激光雷达拟用验收用例 (8)

前言

道口防入侵解决方案作为周界防入侵新的子系统和业务，具有创新性、独特性和很高的技术要求。本文主要对项目的总体解决方案进行描述，对使用激光雷达定位子系统替代多普勒雷达定位子系统的技术参数需求进行明确，并设置相关测试验收用例

一、项目概述

1.1项目名称

“浦东国际机场道口防入侵”

1.2项目来源

参看《浦东国际机场道口防入侵解决方案技术解析》

1.3项目背景及用户需求

一般机场的周界都有几十公里长，几十个出入口。由于机场和外部业务往来较多，会有大量的人车出入，所以机场出入口是除围界外唯一可能的可疑人员闯入的通道。由于保安人员在车辆安检过程中注意力分散，可能会有恶意人员从伴随车辆一起进入机场；另外，在夜间，保安人员值班疲惫，也可能会有可疑人员从车辆通道混入机场。在出入口实现自动探测非授权人员进入机场，将大大降低潜在隐患。

1.4项目目标

选择一个出入口的行车区域，进行系统开发、验证、演示，实现授权人员和非授权人员识别、分类、轨迹跟踪、球机联动跟踪。

二、道口防入侵系统功能

2.1系统原理实现

➢目标定位：在出入口车道通行区域中，利用相控阵毫米波雷达被动定位所有现场活动目标，构建现场活动目标轨迹图；同时利用UWB超宽带电子标签主动定位机场工作人员（授权目标），从而获知所有非工作人员的位置信息。

➢目标跟踪：在此基础上，利用卡尔曼算法连续跟踪目标运动，构建目标空间数据库，结合现场GIS规则，对穿越出入口的非授权目标进行提示。

➢球机跟踪：指挥临近的摄像机进行自动跟踪目标，放大锁定目标面部，进行辨识。

2.2系统功能设计

➢目标位置信息

●实时视频显示及球机控制

●电子地图：显示出入口行车区域所有活动目标的轨迹

●非授权目标捕获：对于出入口行车区域新出现的目标进行提示

●非授权目标分类：对出入口行车区域新目标进行分类，车、人

●出入口行车区域授权目标运动轨迹

●出入口行车区域非授权目标违反预设规则，声光提示

●出入口行车区域非授权目标进入机场，声光提示，并触发球机

自动跟踪

➢系统管理

●规则设定

●预警跟踪区域：非授权目标进入靠近出入口6米距离

●报警区域：非授权目标越过大门，进入机场

●系统配置

●授权目标电子标签信息

●雷达配置信息

●球机跟踪参数设置

2.3性能设计

➢非授权目标识别率：95%

➢非授权目标跟踪成功率：90%

➢授权目标识别率：100%

➢误报率：2次/日

➢定位精度：1米

➢定位误差：小于70厘米

➢人、车分类成功率：95%；

➢跟踪准确率：能够保证需要跟踪的目标稳定保持在屏幕中央，目标偏移小于1/4画面

➢触发视频与报警延迟时间：报警目标出现到触发视频与报警的延迟时间小于2秒

➢目标检测延迟时间：目标出现到系统成功检测延迟时间小于1秒

2.4技术架构

整个系统共分为3个子系统：

➢目标定位子系统

●毫米波雷达被动探测定位系统

●RTLS主动UWB电子标签实时定位系统

●基于GIS的传感器信息融合子系统

➢空间数据库

●目标轨迹跟踪

●行为规则

●目标球机联动跟踪/手动操作跟踪

➢人机操作界面

三、雷达定位子系统性能参数

3.1激光雷达技术参数

➢目标识别距离≥10m

➢检测角度≥180°

➢检测（包括跟踪）响应时间≤1s

➢人员定位误差≤0.5m

➢设备工作温度：-20℃～+50℃

➢输出参数：坐标（径向距离，角度）与速度矢量➢目标检测最小距离≤1m

➢检测人员数≥5人

➢人员距离分辨率≤0.5m

➢车辆定位误差≤1m

➢人、车辆识别率≥90%

➢人车分辨距离≤1m

➢测量刷新频率≥10Hz

➢抗噪能力：具体见验收测试用例

3.2激光雷达拟定验收环境

➢双子座楼下开阔场地（第一次实验场地，马路边）➢面对墙的场地（地下停车场）

注：两种场地均满足上述指标为准

3.3激光雷达拟用验收用例

1、验收测试示图

图1测试示图2、测试用例图标

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