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激光雷达多路距离测量系统设计

张飙 周国清 周祥 程小辉

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激光雷达多路距离测量系统设计

    作者简介: 张飙(1969-),男,硕士,讲师,主要从事激光雷达技术和LED显示技术研究。E-mail:75990383@qq.com.
  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(41162011);广西科学研究与技术开发计划资助项目(桂科合14123001-4);广西空间信息与测绘重点实验室开放基金资助项目(14-045-24-16;14-045-24-14)

  • 中图分类号: TN958.98

Design of multi-channel ranging system for lidar

  • CLC number: TN958.98

  • 摘要: 为了实现阵列激光雷达发射单脉冲激光瞬间3维成像,解决多路激光距离测量问题,采用并行处理架构设计了25路并行距离测量系统,由4个测量单元和1个复用单元构成1个多核并行处理机。每个测量单元包含8路跨阻放大器和8路高速比较器、1片TDC-GPX芯片和1个STM32处理器;复用单元由现场可编程门阵列实现多路测量数据打包,并通过USB2.0完成数据上传。结果表明,多路激光测距误差小于25cm;测量系统具有开放性,测量通道数易于扩展,子板可互换;并提出了按距离分段的误差校正方法,无须重复测量多次,可在单脉冲探测下直接校正测距数据。这为研制更高精度的阵列激光雷达系统奠定了一定的基础。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-05-11
  • 录用日期:  2015-08-05
  • 刊出日期:  2016-07-25

激光雷达多路距离测量系统设计

    作者简介: 张飙(1969-),男,硕士,讲师,主要从事激光雷达技术和LED显示技术研究。E-mail:75990383@qq.com
  • 1. 桂林理工大学 信息科学与工程学院, 桂林 541004;
  • 2. 桂林理工大学 广西空间信息与测绘重点实验室, 桂林 541004;
  • 3. 桂林理工大学 机械与控制工程学院, 桂林 541004
基金项目:  国家自然科学基金资助项目(41162011);广西科学研究与技术开发计划资助项目(桂科合14123001-4);广西空间信息与测绘重点实验室开放基金资助项目(14-045-24-16;14-045-24-14)

摘要: 为了实现阵列激光雷达发射单脉冲激光瞬间3维成像,解决多路激光距离测量问题,采用并行处理架构设计了25路并行距离测量系统,由4个测量单元和1个复用单元构成1个多核并行处理机。每个测量单元包含8路跨阻放大器和8路高速比较器、1片TDC-GPX芯片和1个STM32处理器;复用单元由现场可编程门阵列实现多路测量数据打包,并通过USB2.0完成数据上传。结果表明,多路激光测距误差小于25cm;测量系统具有开放性,测量通道数易于扩展,子板可互换;并提出了按距离分段的误差校正方法,无须重复测量多次,可在单脉冲探测下直接校正测距数据。这为研制更高精度的阵列激光雷达系统奠定了一定的基础。

English Abstract

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