科创中国
基于光线追迹的激光雷达几何因子廓线仿真方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-11-28 16:36:05
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 柳艳云 | 2022-11-28 16:36:05
基于探测范围大、精度高、实时快速与高时空分辨率等优点，激光雷达近年 来已成为环境监测、大气探测的重要手段。几何因子是制约激光雷达探测准确度 提高的重要因素，它主要由发射和接收系统共同决定，不同的系统结构，导致了 几何因子廓线的不同，为了修正几何因子的影响，必须对几何因子进行深入分析 和精确模拟。为实现对不同类型激光雷达几何因子的精确模拟仿真，本成果重点 分析常用大气激光雷达的结构特点及相应的几何因子，并通过光学专业软件和相 应的编程语言拟合并获得几何因子廓线。
一种基于光线追迹的激光雷达几何因子廓线仿真方法，方法包括以下步骤：分别基于激光雷达的发射系统和接收系统的激光波长、系统孔径大小、镜片的曲率半径和空气间隔参数建立发射系统光学序列模型和接收系统光学序列模型，在ZEMAX中将发射系统序列模型和接收系统序列模型分别转换成发射系统非序列模型和接收系统非序列模型，通过光线追迹分别得到发射系统光斑能量分布图和接收系统光斑能量分布图，基于发射系统光斑能量分布图和接收系统光斑能量分布图通过数据插值拟合曲线得到几何因子廓线，调节参数通过光线追迹进行失调分析优化几何因子廓线。
近几年来，随着新能源汽车越来越多，自动辅助驾驶技术也在快速的发展。随着自动驾驶辅助系统在量产车型上的需求与日俱增，相关的感知硬件也得以快速发展。我们平时开车需要用眼睛观察路况，而自动（辅助）驾驶便是通过感知硬件来感知周围的路况。目前汽车上应用到的感知硬件包括但不限于：摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达以及V2X相关硬件等。
作为一种新兴崛起的感知硬件，激光雷达的原理前面也有简单提及，就是通过发射激光来测量周围事物的距离。发射的激光线束越多，感知的区域和细节就越多，而通过让反射的激光转动扫描，就可以得到一片区域的三维形态。
本项目来源于北京理工大学相关技术团队，北京理工大学是首批“高等学校科技成果转化和技术转移基地”，北京理工大学技术转移中心入选了“国家技术转移示范机构”，并被授予“北京市科技成果转化统筹协调与服务平台共建机构”“中关村国家自主创新示范区高校技术转移办公室”“北京理工大学专利运营办公室”等荣誉称号，是“北京高校技术转移联盟”秘书长单位和常驻地。近年来，技术转移中心所开展的相关工作被中央电视台、《人民日报》等权威媒体报道逾百次。
该成果的应用，可以极大的降低激光雷达试验和设计成本，对于目前日新月异的新能源自动驾驶领域具有巨大的应用价值。目前各企业对于该领域应用的软件一般是进口软件，本技术一旦落地应用，将对工业软件国产化产生巨大社会和经济效益。
本技术成果可通过合作开发、技术许可、技术转让或其它方式进行转化。
对接方式
（1）合作意向方联系北理工技术转移中心；
（2）北理工技术转移中心沟通了解意向方情况；
（3）会同成果完成团队与意向方共同研讨合作方案。
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