1. 研究目的与意义
最近几年,以激光阵列距离扫描仪(laserrange scanner,又称为激光雷达)为代表的高新技术将在多等级三维空间目标的实时获取方面产生重大突破。其中, 机/星载系统结合其他定位( 如 ins,gps)及遥感等高新技术,可进行大范围数字地表模型(digital surface model, dsm)的高精度实时获取。这种系统可部分穿越树林遮挡,直接获取真实地表的高精度三维信息,这是传统的摄影测量方法无法取代的。地面车载或移动系统可用于城市道路、堤坝、隧道及大型建筑物等复杂三维空间目标的实时监测与模型化,是建立三维城市gis最迫切需要的技术之一。固定小型系统可进行人体、各种模具的三维测量及工业自动化生产线的管理。这些技术与虚拟现实( virtual reality, vr) 等技术结合,可望应用于大范围水灾、震灾及环境等方面的三维实时监测,而且还可以用于工程开挖与堆积物方量的快速测定、智能化交通系统的管理、城市发展调查与规划设计、医学运动等方面的人体三维测量与研究、工业生产线的实时自动控制等。与传统的激光测距技术———点对点的距离测量不同,无合作目标激光扫描测量技术的发展为空间信息的获取提供了全新的技术手段,使人们从传统的人工单点数据获取变为连续自动数据获取,提高了观测的精度、速度,其应用范围也扩展到工业测量、测绘、智能交通等诸方面。目前,国际上许多公司、研究机构已投入大量的人力和财力进行相关技术与系统的研究开发。如加拿大卡尔加里大学1998年进行了机载激光扫描系统的集成与实验,通过对所购得的激光扫描器与gps和数据通讯设备的集成实现了一个机载激光扫描三维数据获取系统,并进行了一定规模的实验,取得了理想效果;荷兰测量部门自1988年就开始从事使用激光扫描测量技术提取地形信息的研究;日本东京大学1999年进行了地面固定激光扫描系统的集成与实验;美国、法国和中国香港的一些大学和研究机构正在积极进行这方面的研究工作。
预期目标：1、实现较为准确的障碍物检测和距离测量
2、精简系统执行步骤，提高执行效率
2. 研究内容和预期目标
激光扫描测量是通过激光扫描器和距离传感器来获取被测目标的表面形态。
激光扫描器一般由激光发射器、接收器、时间计数器、微电脑等组成。
激光脉冲发射器周期地驱动一激光二极管发射激光脉冲,然后由接收透镜接收目标表面后向反射信号,产生一接收信号,利用一稳定的石英时钟对发射与接收时间差作计数,经由微电脑对测量资料进行内部微处理,显示或存储、输出距离和角度资料,并与距离传感器获取的数据相匹配,最后经过相应系统软件进行一系列处理,获取目标表面三维坐标数据,从而进行各种量算或建立立体模型
3. 研究的方法与步骤
在前期需要对本课题涉及的内容进行针对性学习，以便开展之后的研究如：传感器技术，c语言基础，数字电路，模拟电子技术和信号处理。
在设计的过程中会大量涉及编程和信号处理，要学会分析传感器信号时域和频域
本课题还需要进行大量的实验，来获得并验证准确识别环境障碍物的方法。因此前期要掌握激光雷达的基本构造和运行检测原理，并对实验的软件环境有深入的了解。
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
2022-3-1～2022-3-20 查阅资料，分析原理；
2022-3-20～2022-4-1完成各项系统设计；
2022-4-2～2022-4-10 开始测试系统并改进；
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