استنادًا إلى تحليل مبدأ نطاق ليدار وقياس السرعة ، تستمد هذه الورقة طرق قياس المدى الرقمي لنبضة الليزر المستمرة وطرق قياس سرعة إزاحة التردد الدوبلري ، وتعطي الرسم التخطيطي الأساسي ليدار المركب على السيارة ، وهو قياس المسافة و يوفر قياس سرعة نظام الليدار المُركب على السيارة طرقًا أساسية.
الكلمات المفتاحية: الليدار ، المدى ، قياس السرعة
1 المقدمة
GG quot؛ Lidar"؛ (كشف الضوء والمدى ، Lidar ، الماسح الضوئي بالليزر ، جهاز تحديد المدى بالليزر) هو جهاز إلكتروني يستخدم الموجات الكهرومغناطيسية لاكتشاف موقع الهدف. تشمل وظائفها البحث عن الأهداف وإيجادها ؛ قياس المسافة والسرعة والموضع ومعلمات الحركة الأخرى ؛ قياس انعكاسية الهدف وتشتت المقطع العرضي والشكل والمعلمات المميزة الأخرى. مثل الرادارات التقليدية ، يتكون الليدار من ثلاثة أجزاء: الإرسال والاستقبال ومعالجة ما بعد الإشارة ، وآلية تجعل هذه الأجزاء الثلاثة تعمل بالتنسيق. ومع ذلك ، فإن الرادار التقليدي هو رادار يستخدم الموجات الكهرومغناطيسية ذات الموجات الميكروية والمليمترية كحامل. يستخدم Lidar الليزر كموجة حاملة ، وهي إشعاع كهرومغناطيسي في النطاق الموجي البصري ، وطول الموجة أقصر بكثير من الموجات الميكروية والمليمترية. يتمتع بالمزايا التالية:
(1) العمل على مدار الساعة ، لا تقيده ظروف الإضاءة ليلا ونهارا.
(2) شعاع الليزر لديه زاوية تباعد صغيرة ، وطاقة مركزة ، ودقة وحساسية أفضل.
(3) يمكن الحصول على معلومات مثل الاتساع والتردد والمرحلة ، وتحول تردد دوبلر كبير ، والذي يمكنه اكتشاف الأهداف من السرعة المنخفضة إلى السرعة العالية.
(4) قدرة قوية ضد التدخل وإخفاء جيد ؛ لا تتداخل موجات الراديو مع الليزر ، ويمكن أن يخترق غلاف البلازما ، كما أنه غير حساس للتأثيرات متعددة المسارات على الأرض عند العمل بزوايا ارتفاع منخفضة.
(5) لرادار الليزر طول موجي قصير ، ويمكنه اكتشاف الأهداف على مستوى الوزن الجزيئي ، ويمكن جعل حجم هيكل نظام الكشف صغيراً.
بالطبع ، لدى Lidar أيضًا العيوب التالية:
(1) يتأثر الليزر بشكل كبير بالجو والطقس.
(2) شعاع الليزر ضيق ومن الصعب البحث والتقاط الهدف.
بفضل مزاياها الفريدة ، تم استخدام الليدار على نطاق واسع في اكتشاف الاستشعار عن بعد للغلاف الجوي والمحيطات والأرض وأهداف أخرى. تم تصميم نظام تجنب الاصطدام بالرادار الليزري للسيارات بناءً على مزايا رادار الليزر أثناء استخدام التكنولوجيا الرقمية المتقدمة للتغلب على أوجه القصور فيه. سيقدم ما يلي بإيجاز مبدأ نطاق رادار الليزر وقياس السرعة ، وعلى هذا الأساس ، قم بالبحث ومناقشة طرق نطاق رادار تجنب الاصطدام بالليزر وقياس السرعة.
2. قياس مبدأ المسافة المستهدفة
يرسل جهاز الإرسال في نظام تجنب الاصطدام بالرادار الليزري للسيارات سلسلة من نبضات الليزر الضيقة مع فترة تكرار معينة ، وهي عبارة عن رادار نطاق غير متماسك نموذجي. الشرط هو دقة النطاق العالية ، والتي لا علاقة لها بمسافة القياس. ؛ النظام صغير الحجم وخفيف الوزن وسريع القياس ويمكن عرضه رقميًا ؛ سهل التشغيل ، وسهل التدريب ، وله واجهة اتصال ، يمكن توصيلها بشبكة قياس أو توصيلها بأجهزة أخرى لمعالجة المعلومات الرقمية ونقلها.
2.1 مبدأ المدى
عندما يعمل الليدار ، يرسل جهاز الإرسال سلسلة من النبضات الضيقة عالية التردد مع فترة تكرار معينة في الفضاء. إذا كان هناك هدف في مسار انتشار الموجات الكهرومغناطيسية ، فيمكن أن يتلقى الليدار صدى ينعكس من الهدف. نظرًا لأن إشارة الصدى تنتقل ذهابًا وإيابًا بين الرادار والهدف ، فإنها ستتخلف عن النبضة المرسلة بمرور الوقت ، كما هو موضح في الشكل 1.
