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雷达信息
技术背景
- 根据激光雷达的工作原理，不管是单线激光雷达，多线激光雷达还是半固态激光雷达。最高测量精度只能到1厘米。
- 雷达出厂前会对雷达进行标定。标定会在不同物体，不同距离的场景下，都将测量精度保持在出厂水平。所以雷达和目标物体的距离远近不会影响点云的测量精度，只会影响点云密度。
单线脉冲式激光雷达
重量 300g
普通正常出厂版本测量精度2cm
出厂特挑测量精度1cm
普通版本价格2000~3000 特挑价格翻倍.
相位测距
重量 300g左右 数据频率 20hz，一次只测量一个点。 测量精度1.5mm 价格3000左右
真实场景测量要求
- 测量横担长度，测量精度要求小于5cm
- 测量绝缘子尺寸，测量精度要求小于1cm 一场竣工验收，如果设备只能测量横担长度，基本没有意义。所以还是得全都测，那就要求测量精度1cm
技术方案
通用要求
- 整个场景是一个大的系统，测量精度受以下因素影响。
- 飞机的定位精度，如果定位精度小于要求的测量精度，那就需要通过算法补偿把定位精度提高到大于要求的测量精度
- 如果需要做算法补偿，需要飞机IMU/外置IMU 数据精度满足要求
- 云台的角度精度
- 雷达的测量精度
- 点云重建算法的精度
如果是按5cm 的标准，飞机和云台精度应该是满足的，雷达和重建算法精度应该不够。 如果按1cm 及以下的标准，上述应该都不满足。
方案一（现有方案）
使用单线雷达搭配云台结构，通过云台俯仰控制，扫描物体采集点云数据 当前方案测量精度在10cm左右。
可优化的点
- 替换不同的单线激光雷达做测试，比如这次的博尔芯的。
- 点云重建算法优化，现在的算法比较简陋
- 测量软件点云分割算法优化
- 云台转动速度再慢一点，不过现在是1°/s 已经是非常慢的了
总结
工作量相对比较小，不过优化后，也不一定能达到绝缘子的标准。
方案二
激光雷达数据和相机的可见光数据做融合
优点
- 对雷达的精度要求没那么高
- 有了可见光数据融合测量会更直观
难点
- 算法难度较大。基本只有学术界有相关成果。还得是顶级实验室的，而且他们场景和我们场景不一样，需要对算法做转化。
- 需要相机配准，并且雷达和相机要做同步标定。最好是相机和雷达物理上固定在一起。
总结
工作量大，算法要求高，而且也是不一定可以实现绝缘子测量。不过应该概率比上面的大。
方案三
使用相位测距，由于相位测距一次测量只有一个点，所以需要云台装载相位测距之后，使用云台对杆塔进行重复扫描
难点
- 由于相位测距精度只有1.5mm 的误差，需要一个超高精度（大概0.01°）的云台结构配合才能实现。这个云台很难搞。
- 对位置补偿算法要求也超高。
- 使用这个方案，测量一根杆塔估计要5分钟起步。现有方案是1分钟
总结
如果能完整发挥相位测距的精度，做到系统的其他部分不拖累。测量绝缘子没问题。
备注
只有方案一 使用富锐的雷达，富锐在软件上能分担一下工作量，其他方案基本都要我们自己做，或者找其他厂家/学校合作。