激光3D导航系统设计与研究

【摘要】：本文为车辆自主导航系统设计出一种新颖的三维激光雷达系统。三维激光雷达系统主要由二维测距激光雷达及精密位移转台组成,转台用于偏置二维激光器的光束扫描,以获得三维点云图像。通过在二维激光雷达底部安装旋转组件,结合其它相关的光学及电子产品可获取前方现场范围内的激光雷达的三维点云数据,对获取的三维点云数据进行处理,以检测并显示前方障碍物。再由其它导航系统事先构建的用户界面显示出二维障碍物地图,加上前方环境的3D建模的俯视图和前视图,来构建导航系统的路径。该系统已在室内和室外环境中进行了模拟测试,结果呈现,这种感知系统可满足自主移动平台的正常工作。本文从以下几个方进行系统设计与研究： 1.主要研究国内自动导航系统关键部件即激光雷达,使激光雷达在探测距离、3D成像速度、3D成像精度及自主导航方面有进一步的提升。 2.研究并设计制造出性价比高的激光测距系统,为激光3D成像导航系统做初期的准备工作。 3.主要对对激光雷达的工作原理及优缺点进行分析,从而得出采用转台结合LMS-511激光雷达来实现获取3D图像。 4.研究探路功能：探查机动平台通行方向路面起伏、倾斜,视域内复杂路况特征信息,为导航系统提供动态3D路况信息。