嶺緯激光雷達機場泊位引導(dǎo)解決方案
作者: 嶺緯科技發(fā)表時間:2021-07-23 18:42:34
1. 技術(shù)原理
嶺緯VDGS系統(tǒng)采用視頻技術(shù),通過一臺自帶高清攝像頭的高分辨率激光雷達和一臺嶺緯自主研發(fā)處理器,通過異構(gòu)數(shù)據(jù)融合, 依托主機強大的人工智能深度學(xué)習(xí)算法,實時探測正在進入停機坪的飛機的外形, 并將檢測數(shù)據(jù)通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行飛機型號識別、飛機速度計算、飛機姿態(tài)檢測。最后,泊位控制器會把處理過的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為精準的制導(dǎo)信息顯示在飛行員顯示裝置(PDU) 上,引導(dǎo)飛機安全到達最終停機點??梢詫崿F(xiàn)飛機停泊次序的記錄、歸檔和回放。
1.1 激光雷達技術(shù)
嶺緯智能(Neuvition)Titan M1縱向480線,水平視場角45°,基于1550nm激光回波信號測量技術(shù)采集前方停機坪點云數(shù)據(jù),系統(tǒng)自帶高清攝像頭, 結(jié)合點云-視頻融合算法生成3D高精度停機坪地圖,并且通過標定生成數(shù)據(jù)地圖。實現(xiàn)對飛機泊位引導(dǎo)。激光雷達通過檢測新點云數(shù)據(jù)發(fā)送至系統(tǒng)主機,系統(tǒng)通過算法將新點云數(shù)據(jù)進行計算分析(與數(shù)據(jù)地圖做對比) 和存儲,主要用于航空器機型識別(按照 Doc 8643 號文件 — 機型代號)、剩余距離信息、檢測接近速度。
嶺緯智能(Neuvition)激光雷達具備高分辨率,檢測精度高, 回波強度準確等技術(shù)特點, 同時兼顧了俯仰方向的角度覆蓋和角分辨率, 達到如下效果:
–有效抵抗環(huán)境光照強度、雨雪、霧霾天氣對檢測的干擾;
–豎直視場兼顧覆蓋和網(wǎng)格分辨率, 角分辨率最高 H0.03°*V0.05°;
–已經(jīng)具備符合機場設(shè)計規(guī)范的運動、 振動、 電磁干擾及溫濕度環(huán)境的第三方認證測試報告;
檢測場景效果圖如下所示:
圖 1 激光雷達檢測場景圖
1.2 AI 視覺技術(shù)
嶺緯智能(Neuvition)Titan M1激光雷達自帶攝像頭,實時采集停機坪畫面并發(fā)送到系統(tǒng)的主機,主機通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法并將點云數(shù)據(jù)作為輔助信息,智能識別出監(jiān)控范圍內(nèi)的目標物體,在視頻流中標記并儲存,將處理后的視頻流通過內(nèi)部接口傳輸至數(shù)據(jù)融合處理模塊,主要用于物體識別、場景記錄等。
圖 2 識別算法效果圖
1.3 數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)
數(shù)據(jù)融合處理單元實時接收傳感器的點云和視頻流數(shù)據(jù),對傳感器檢測到的數(shù)據(jù)信息進行時間和空間的配準和關(guān)聯(lián),繼而精準識別中線、滑行道,劃分出目標檢測區(qū)域。數(shù)據(jù)融合處理模塊就可以精準提出取出飛機3D信息、中線信息與標定好的數(shù)據(jù)地圖進行比對、分析。通過飛行員顯示裝置(PDU) 顯示剩余距離信息、檢測接近速度、機型信息、方向信息。具體實現(xiàn)流程:
1. 目標檢測模塊: 采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法, 其中流程包括:特征提取, 邊框回歸, 分類器分類;
2. 圖像分割模塊: 采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法, 智能實時識別出飛機;
3. 推測補償模塊: 采用卡爾曼濾波算法跟蹤補償目標物體的實時位置;
4. 數(shù)據(jù)融合處理模塊:目標識別結(jié)果將傳輸至數(shù)據(jù)融合處理模塊;
- 2. 產(chǎn)品參數(shù)
2.1產(chǎn)品尺寸:
圖 3 產(chǎn)品尺寸
2.2傳感器參數(shù)
測距方法 | ToF 飛行時間測距 |
探測距離 | 1 ~ 300m (80% 物體反射率); 精度: ±2cm; |
激光返回模式 | 多次回波 |
分辨率 | 水平 1750;垂直 480 ; |
視場角 | 水平 45;垂直25; |
角分辨率 | 水平 0.03;垂直 0.05; |
幀頻 | 1fps ~ 30fps |
重復(fù)率 | 最大 1,500,000 點/秒;200m 探測距離典型值 500,000 點/秒; |
2.3激光源
波長 | 1550nm |
激光等級 | 人眼安全一級 |
動態(tài)調(diào)節(jié) | 可變密度掃描 |
2.4攝像頭
像素 | 200 萬 |
分辨率 | 1280 x 720 (720p) |
幀頻 | 20fps |
2.5其他
重量 | 1.52kg |
尺寸 | 169mm x 60mm x 156mm |
運行環(huán)境溫度 | -20℃ ~ +65℃ |
功耗 | 25W(典型值) |
工作電壓 | 9-60V |
API 接口 | 千兆以太網(wǎng)接口 |
輸出 | 三維空間坐標、視頻流數(shù)據(jù)、時間戳等 |
防水等級 | IP67 |