移动激光雷达系统整体解决方案

移动警务解决方法

精心整理 移动警务解决方案

移动警务解决方案 1、市场背景 随着我国城市化进程的加快,城市车辆日益增多,公安案件日益复杂,城市交通管理和警员配置安全管理已成为城市交通系统中的一个重要问题。作为现代城市管理的重要组成部分,公安机交警负有维护社会交通安全、处 2 处理交通事故、疏导交通作出正确的决策。但目前无法直观地的得知外勤人员的位置情况。 2.突发事件需要及时通知事发点周围的在勤人员,并上传至调度中心调派警力。目前的无线通讯系统难以完成这样的要求。 3.现场各项业务需要随时查询各种数据,例如:处罚对象相关信息、车

牌照、交通违章、实际驾照等,现场收集信息还需要及时提交至信息管理中心。但目前这一点根本无法做到,造成的结果是大量数据难以及时上报,各项业务办理迟缓。 4.现场业务处理能力较低,可处理业务范围有限,很多事情需要回办公室进行二次甚至更多次处理,需要有现场即时办公设备简化流程、提高工作 3 务工作者只要在手机上打开“移动警务”客户端程序,即可和远端的公安数据中心系统服务器进行通讯和数据交换、实现业务处理、信息查询、联络沟通等多种功能,使警务工作者彻底摆脱了办公场所、信息化网络、工作时间等的限制,为警务工作的开展带来了极大的帮助。 移动警务系统包括手机客户端和服务端两部分,客户端安装在警务人员

手机上,通过无线网络连接服务端程序,实现各项任务的请求和实现。客户端支持其它周边设备的无线连接,例如可以通过蓝牙系统连接便携式打印机、便携式扫描枪等,从而现场完成票据打印,证卡扫描等工作。 服务端安装在公安系统服务器上,并可实现与其它系统的无缝对接和功能定制。服务器端连接公安内部网络,通过安全网闸与公安系统数据库连接, 4 5、方案功能 移动警务为一线的警务人员提供即时查询、数据采集上报、实施输出和沟通联络等功能内容,并可根据具体单位的个性化需求,进行模块定制和功能设置,实现符合自身业务需求的系统。 1、CCIC查询(中国交通信息查询)

星载大光斑激光雷达波形数据处理方法初探

星载大光斑激光雷达波形数据处理方法初探 周朗明 武汉大学遥感信息工程学院,湖北武汉 (430079) E-mail :zlm_mj@https://www.360docs.net/doc/114743086.html, 摘 要:激光雷达技术是近年发展十分迅速的一种新型数字传感器测图技术,在快速获取地表三维数据方面具有独特优势。商业机载LIDAR 系统提供给用户的产品一般是点云数据,实际上,波形数据能有效的表达光斑内的地物高程分布,提供更高精度的点云数据。本文以搭载在ICESat 卫星上的GLAS 传感器获取的GLA01波形数据为实验数据,对大光斑LIDAR 波形数据的格式及处理方法进行了初步探讨,提出了一种简化的针对大光斑波形数据处理的方案,实现了一种细化波峰位置的高程量化算法。 关键词:LIDAR ;波形数据;波形量化;GLAS ;ICESat 中图分类号:P231;P236;P237 1. 引 言 空载(包括机载和星载)LIDAR 技术作为一种激光测高系统,是以激光脉冲发射器作为辐射源,向植被和地表发射激光脉冲,通过记录发射信号和接收回波信号的强度信息以及发射和接收时刻的时间延迟来计算传感器和地物目标之间的距离。波形数据由时刻信息及某一时刻所接收的回波信号能量构成,对波形数据进行滤波、分解和量化等处理可得到地面目标的高程信息。从某种意义上来讲,波形数据是LIDAR 系统的原始数据,在波形数据的基础之上结合GPS/IMU 可得到精准表达地物目标三维信息的点云数据,即波形数据能提供地物目标的高程值(Z 坐标)及强度(I),GPS/IMU 能提供地物目标在某一参考坐标系下的平面坐标(XY)。 国内外专家利用激光雷达波形数据对林业管理方面进行研究。Wenge 等研究激光波形与林冠层参数之间的关系,并指出激光波形数据对于三维林冠层结构参数的获取十分必要[1]。庞勇等对星载大光斑激光雷达波形数据(GLAS)的波形关键参数的计算进行研究[2] ,并利用我国东北地区星载激光雷达波形数据,阐述了数据预处理和波形长度计算方法,分析了东北地区波形长度的分布格局和林业应用潜力,并利用土地覆盖数据进行了验证[3]。 2. GLAS/ICESat 星载LIDAR 系统 GLAS 英文全称为Geoscience Laser Altimeter System ,国内有学者将其译为地球科学激光 高度计[4]。 GLAS 系统由美国航天局的戈达德宇航中心(NASA/GSFC)研制,采用diode pumped Q-switched Nd:YAG 激光器,该激光器能以每秒40次的频率发射两种波长的脉冲信号:1064nm 的近红外信号和534nm 的可见光信号。前者用于地表高程和密云高度的测量,后者用于测量云层和大气的垂直分布。GLAS 系统的技术指标如表1.1所示: 表1.1 GLAS 系统的技术指标 [2] Tab.1.1 Technical indexes of GLAS system 波长(nm) 脉冲重复频率(HZ) 光斑尺寸(m)光斑间隔(m) 测距精度 被测对象 532 40 70 170 云:75~200m(垂直) /150m(水平)气溶胶: 50km 云层、气溶胶1064 40 70 170 冰层/陆地:10cm 冰、陆地

地球同步轨道星载合成孔径雷达概念研究

·专家论坛· 中图分类号:TN957.51 文献标志码:A 文章编号:1004-7859(2011)05-0001-04 地球同步轨道星载合成孔径雷达概念研究 朱敏慧 (中国科学院电子学研究所,北京100190) 摘要:从不断增长的对地实时观测和对突发事件快速反应的急迫需求出发,提出了采用地球同步轨道合成孔径雷达的概念研究。通过对地球同步轨道卫星运动轨迹的分析,验证了可以通过控制轨道倾角、偏心率和轨道高度误差以获得同步轨道卫星与地面之间的相对运动,构成了雷达运行在同步轨道实现合成孔径成像的基础。并研究和分析了同步轨道SAR 卫星的观测性能,指出了对于要求重复观测周期短、实时应用强的情况,尤其是对于大面积定点区域的连续观测来说,采用同步轨道SAR 是一条理想的技术途径。 关键词:大面积定点目标;同步轨道SAR ;重复观测能力 A Study on the Concept of Geosynchronous Synthetic Aperture Radar ZHU Min-hui (Institute of Electronics ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100190,China ) Abstract :A concept of geosynchronous synthetic aperture radar (SAR )is presented in this paper for the increasing requirements of the timely global observation and urgent requests for fast reaction to burst events.Through the analysis of motive paths of geosyn-chronous satellite ,the method for obtaining relative motions between geosynchronous satellite and the ground by means of control-ling orbit inclination ,eccentricity and radius error is verified.This forms the basis for implementing SAR imaging when radar oper-ates on the geosynchronous orbit.Moreover ,observational performance of geosynchronous SAR satellite is studied and analyzed.The adoption of geosynchronous SAR is an ideal technical approach for short repetitive observation period and real-time applications especially for large-area spot and continuous observation. Key words :large-area spotted target ;geosynchronous SAR ;repeated observation ability 通信作者:朱敏慧 Email :mihzhu@mail.ie.ac.cn 收稿日期:2011-01-29修订日期:2011- 03-200引言 合成孔径雷达(SAR )是一种高性能遥感工具,和传统的光学遥感相比,它能够全天时、全天候并且穿透一定深度的地表和植被获取大面积的遥感图像,在灾害监测、环境监测、海洋观测、资源勘察、农作物调查估产、森林调查、测绘和军事等方面具有独特的应用效果,在某些情况下,能起到其他对地观测卫星起不到的作用。各用户迫切地希望进一步发展和提高SAR 卫星的技术水平和性能指标,以拓宽其应用领域。为此,近20多年来,很多国家投入了大量资金,使SAR 卫星在高分辨率、多极化、多波段、多工作模式、动目标检测 能力等方面取得了长足的进步 [1-3] 。进入21世纪后,随着合成孔径雷达应用领域的研 究不断拓展和深入,越来越多的观测任务对SAR 卫星 的性能指标提出了更为苛刻的要求,例如战场侦查、灾害监控、环境监控等。这些应用不仅仅要求合成孔径雷达卫星具有一定的分辨率,还要求其能够实现对大 面积定点区域进行不间断的观测, 这就在重复观测周期、测绘带宽、可视能力等方面对系统设计提出了新的挑战。 现有的SAR 卫星,轨道通常在500km 800km ,由于轨道高度的限制,可覆盖区域小、测绘带窄、重复观测周期长, 在很大程度上限制了其应用。例如,目前国际上已有的最宽测绘带宽星载合成孔径雷达Radar-SAT ,其典型的重复观测周期约为2d 左右,对于瞬息万变的战场和突如其来的灾害来说,这样的观测能力不具有太多的实际应用价值。为了克服这些弱点,人们也提出了一些解决方案,目前最常见的一种设计思路是利用多颗轨道相近的卫星组网,即所谓的“星座”观测。例如,用于地中海地区环境监测的COSMO 小卫星星座,是由4颗X 波段小型SAR 卫星分布在同一轨道内,成90?间隔,其最大重复观测周期为13h 。由 于它仍然是基于低轨卫星, 因此这种改进无法从根本上克服上面提到的那些缺陷。 这就产生了另外一种设计思路,借鉴光学观测卫星的发展历程,将合成孔径雷达卫星的轨道升高,这样对于同样的天线波束偏转角,其可覆盖区域会大幅度 — 1—第33卷第5期2011年5月 现代雷达Modern Radar Vol.33No.5May 2011

多波长激光雷达系统设计与仿真技术研究

系精密仪器 系主任 批准日期 毕业设计(论文)任务书 精密仪器系光信专业班学生 一、毕业设计(论文)课题多波长激光雷达系统设计与系统仿真技术研究 二、毕业设计(论文)工作自2014 年 2 月24 日起至2014 年 6 月20 日止 三、毕业设计(论文)进行地点本校 四、毕业设计(论文)的内容要求 激光雷达是一种新兴的具有高效、高精度、高时空分辨率主动遥感探测装置,可以实现对大气气溶胶实时高效的探测,具有其它常规探测手段难以企及的优点。多个波长的激光雷达可以实现对气溶胶粒谱分布、色比、Angstrom指数等的探测。本课题要求在了解气溶胶Mie散射的基础上,设计一个多波长(355、532、1064nm)激光雷达系统。利用Zemax光学软件实现光学接收系统的仿真与模拟,Matlab软件实现系统探测能力、探测性能的仿真与计算。 1、调研、查阅参考资料 (1) 了解气溶胶Mie散射的基本原理; (2)查阅多波长激光雷达的理论和发展; (3) 学习Zemax软件和Matlab软件; (4) 查阅资料总结分析大气气溶胶回波信号的反演算法; 2、方案论证和选择 设计包含355\532\1064nm的多波长激光雷达系统,实现多个波长气溶胶的回波探测和分光系统设计与分析。根据多波长激光雷达系统参数实现探测能力的 探测仿真与分析。 3、撰写开题报告并于第4周开题

4、软件设计 利用Zemax光学软件设计接收望远镜,利用Matlab或Matlab软件设计大气气溶胶反演程序,并完成系统探测能力的仿真与计算。 5、编写论文 6、撰写5000字左右的文献综述 7、翻译不少于3000汉字的外文资料 负责指导教师 指导教师 接受设计论文任务开始执行日期 学生签名

激光雷达高速数据采集系统解决方案

激光雷达高速数据采集系统解决方案 0、引言 1、 当雷达探测到目标后, 可从回波中提取有关信息,如实现对目标的距离和空间角度定位,并由其距离和角度随时间变化的规律中得到目标位置的变化率,由此对目标实现跟踪; 雷达的测量如果能在一维或多维上有足够的分辨力, 则可得到目标尺寸和形状的信息; 采用不同的极化方法,可测量目标形状的对称性。雷达还可测定目标的表面粗糙度及介电特性等。接下来坤驰科技将为您具体介绍一下激光雷达在数据采集方面的研究。 1、雷达原理 目标标记: 目标在空间、陆地或海面上的位置, 可以用多种坐标系来表示。在雷达应用中, 测定目标坐标常采用极(球)坐标系统, 如图1.1所示。图中, 空间任一目标P所在位置可用下列三个坐标确定: 1、目标的斜距R; 2、方位角α;仰角β。 如需要知道目标的高度和水平距离, 那么利用圆柱坐标系统就比较方便。在这种系统中, 目标的位置由以下三个坐标来确定: 水平距离D,方位角α,高度H。 图1.1 用极(球)坐标系统表示目标位置

系统原理: 由雷达发射机产生的电磁能, 经收发开关后传输给天线, 再由天线将此电磁能定向辐射于大气中。电磁能在大气中以光速传播, 如果目标恰好位于定向天线的波束内, 则它将要截取一部分电磁能。目标将被截取的电磁能向各方向散射, 其中部分散射的能量朝向雷达接收方向。雷达天线搜集到这部分散射的电磁波后, 就经传输线和收发开关馈给接收机。接收机将这微弱信号放大并经信号处理后即可获取所需信息, 并将结果送至终端显示。 图1.2 雷达系统原理图 测量方法 1).目标斜距的测量 雷达工作时, 发射机经天线向空间发射一串重复周期一定的高频脉冲。如果在电磁波传播的途径上有目标存在, 那么雷达就可以接收到由目标反射回来的回波。由于回波信号往返于雷达与目标之间, 它将滞后于发射脉冲一个时间tr, 如图1.3所示。 我们知道电磁波的能量是以光速传播的, 设目标的距离为 R, 则传播的距离等于光速乘上时间间隔, 即2R=ct r 或 2 r ct R

移动警务解决方案

移动警务解决方案

移动警务解决方案 1、市场背景 随着我国城市化进程的加快,城市车辆日益增多,公安案件日益复杂,城市交通管理和警员配置安全管理已成为城市交通系统中的一个重要问题。作为现代城市管理的重要组成部分,公安机交警负有维护社会交通安全、处理各种突发事件的职责。因此,实时掌握警力部署情况、交通信息,对于提高治安管理水平与工作效率十分重要。 计算机互联网和移动通讯技术的飞速发展为警务工作带来了新的机遇,新技术新设备大量使用使得各项警务工作可以通过信息化系统集成起来,高效便捷的完成各种交通管理工作,“向科技要警力”的理念逐渐深入人心。 警务行业是一个移动性、突发性、紧急性较强的行业:一线部门需要实时与数据中心交换数据,随时随地获得交通管理中心的信息支持,用于交通管理系统的无线电通讯显然无法满足这种要求。一种基于移动网络的集通讯、查询、数据上传、人员管理为一体的移动警务系统呼之欲出。 2、市场需求 1.对管理中心来讲,需要随时掌握外勤人员的位置,对出警、调配警力、处理交通事故、疏导交通作出正确的决策。但目前无法直观地的得知外勤人员的位置情况。 2.突发事件需要及时通知事发点周围的在勤人员,并上传至调度中心调派警力。目前的无线通讯系统难以完成这样的要求。

3.现场各项业务需要随时查询各种数据,例如:处罚对象相关信息、车牌照、交通违章、实际驾照等,现场收集信息还需要及时提交至信息管理中心。但目前这一点根本无法做到,造成的结果是大量数据难以及时上报,各项业务办理迟缓。 4. 现场业务处理能力较低,可处理业务范围有限,很多事情需要回办公室进行二次甚至更多次处理,需要有现场即时办公设备简化流程、提高工作效率; 5. 业务可控性较差,一线人员事务繁杂,多环节、多批次、多地点的重复工作使遗漏和错误在所难免,需要在现场就能生成最终处理内容,并实时归档到单位系统。 6.票据管理繁琐,对于各种违章情况,目前仍以手写票据为主,这种方式无法及时上传数据,还很容易出现票据遗失或核对错误等状况,数据录入工作更是消耗人力物力,需要一种集打印票据和信息实时上传于一体的便携式工具。 3、解决方案 针对警务系统的实际需求,本公司为警务行业定制开发了一套“移动警务”解决方案,通过对手机终端的信息化改造,将原来只能固定在办公室电脑上的警务工作系统,延伸到每个一线警务工作人员身边。利用该方案,警务工作者只要在手机上打开“移动警务”客户端程序,即可和远端的公安数据中心系统服务器进行通讯和数据交换、实现业务处理、信息查询、联络沟通等多种功能,使警务工作者彻底摆脱了办公场所、信息化网络、工作时间等的限制,为警务工作的开展带来了极大的帮助。

激光雷达回波信号仿真模拟

激光雷达回波信号仿真模拟研究 摘要 关键字 第一章绪论 第一节引言 激光雷达(Lidar:Li ght D etection A nd R anging),是一种用激光器作为辐射源的雷达,是激光技术与雷达技术完美结合的产物。激光雷达的最基本的工作原理与我们常见的普通雷达基本一致,即由发射系统发射一个信号,信号到达作用目标后会产生一个回波信号,我们将回波信号经过收集处理后,就可以获得所需要的信息。与普通雷达不同的是,激光雷达的发射信号是激光而普通雷达发射的信号是无线电波,两者在波长上相比,激光信号要短的多。由于激光的高频单色光的特性,激光雷达具有了许多普通雷达无法比拟的特点,比如分辨率高,测量、追踪精度高,抗电子干扰能力强,能够获得目标的多种图像,等等。因此,利用激光雷达对大气进行监测,收集、分析数据,建立一个大气环境预测理论模型,这将会成为研究气候变化和寻求解决对策的一项重要武器。 第二节本文的选题意义 由于投入巨大,在研制激光雷达实物之前,我们需要进行模拟与仿真研究,预测即将研制的激光雷达的各性能指标,评价总体方案的可行性。激光雷达回拨信号仿真模拟就是利用现代仿真技术,逼真的复现雷达回波信号的动态过程,它是现代计算机技术、数字模拟技术和激光雷达技术相结合的产物。仿真模拟的对象是激光雷达的探测没标以及它所处的环境,模拟的手段是利用计算机和相关设备以及相关程序,模拟的方式是复现包含着激光雷达目标和目标环境信息的雷达信号。通过激光雷达回波信号的仿真模拟,进而产生回波信号,我们可以在实际雷达系统前端不具备条件的情况下,对激光雷达系统的后级设备进行调试。 第三节本文的研究思路和结构安排 本文主要研究面向气象服务应用的大气激光雷达。笔者在熟悉激光雷达的基本工作原理的前提下,学习和熟悉各种参数对大气回波能量的影响,进而学习和掌握matlab编程语言,并且根据给定的激光雷达系统参数、大气参数和光学参数,以激光雷达方程为基础,通过仿真模拟得到理想状态下的大气回波信号。但是,在实际测量工作中,由于大气中的各种干扰,我们获得的回波信号并不和理想状态下的大气回波信号一致,因此,在本文的后期工作中,笔者根据已有的大量激光雷达实测信号与模拟信号对比,既能验证仿真模拟结果的准确性,又能应用于激光雷达的性能指标等方面的分析上,具有比较高的实际应用价值。 第二章激光雷达的原理 第一节激光雷达系统 一个标准的激光雷达系统应该包含以下部件:激光器、发射系统、接收系统、光学系统、信号处理系统以及显示系统。它的工作原理图我们可以用下图表示:

移动警务系统应用方案

移动警务系统应用方案 移动警务系统应用方案 1、系统简介 为实现公安工作移动性、突发性、紧急性等特点,北京宝讯电子有限公司推出了最新一款专门为公安干警配备的专业化移动信息处理工具——智信移动手持终端。该款手持终端有良好的操作界面,支持中文手写输入、无线传输(GPRS)、IC卡读写、GPS定位等,并具有车辆、驾驶员、全国在逃、公安法规、业务信息等实时查询功能,可在几秒钟内快速搜索、查找到目标信息,适合于公安民警在现场和移动中进行快速信息查询,该产品还具有数据下载和更新,超强安全保密,多功能扩展以及多项警务功能等特性,以满足当前的公安业务需要。移动手持终端在公安领域的应用将快速解决干警在移动工作中信息处理和查询的障碍,大大提高了干警的办案效率,也大大方便了人民百姓。 移动警务系统是以后台公安行业应用系统为依托,以现代移动计算技术、现代移动通信技术为手段,整合了公安行业管理思想和管理业务的行业无线移动应用系统,她包括交通管理信息系统、车辆驾驶员管理信息系统、人口管理信息系统、治安综合管理信息系统等,适用于交警、刑警、巡警、110指挥中心等公安各部门。移动警务系统通过GPRS、CDMA、GIS、GPS、GSM、802.11b等无线通讯的技术,将信息系统的实战能力延伸到每个需要的地方,为工作现场提供了强大的数据信息支持,促进业务综合、信息关联,满足公安快速反应、及时行动的工作要求。同时,移动警务系统通过标准组件化的设计、通用的系统接口,实现了对于目前公安行业已有信息系统的支持,也保证了未来系统能方便加入,是一个可以容纳百川的通用系统。移动手持终端系统的实施应用,真正实现了科技强警。 2、系统组成 交通手持终端系统由手持终端、无线承载网络、移动接入服务平台、应用服务平台、安全措施、总队数据库等六大部分组成。这六个部分在整个系统中环环相扣,缺一不可。 2.1系统应用功能 根据交巡警业务特点,系统须提供如下功能:数据查询、数据采集、信息下载、指挥调度、数据交换、系统管理、位置定位等一些其它功能。 2.1.1、数据查询功能。可以通过移动数据接入、短信、电话语音(可选)等方式实现数据查询。 2.1.2、数据采集功能。可以通过手持终端采集必需的有效数据。 2.1.3、信息更新功能。移动采集信息的更新包括两个方面:移动终端设备本机数据的更新及后台数据源的数据更新。后台数据源的更新支持在线更新和离线更新两种,应以在线更新为主,离线更新为辅。对在线更新方式,在移动通信网络连接断开的情况下,应支持数据暂存本机,一旦移动通信网络恢复连接,系统提供数据自动后台提交和更新的功能。

星载激光雷达全球海洋测深研究

星载激光雷达全球海洋测深研究 海洋水色遥感是实现全球海洋水体光学参数和颗粒物空间观测的主要手段,自1978 年第一台水色传感器(CZCS) 成功运行至今,卫星水色遥感作为全球观测系统的一个重要组成部分,在海洋初级生产力、海洋碳循环和海洋生态环境等领域发挥了重要作用。目前业务化运行的星载水色传感器均采用被动光学遥感技术,利用海水组分对太阳光的吸收和散射特性,通过测量海面向上光谱辐射,获得海水固有光学参数IOPs以及叶绿素a浓度、颗粒有机碳POC浓度和颗粒无机碳PIC浓度、悬浮物SPM浓度生物地球化学参数。 激光雷达作为一种主动光学传感器,能够进一步提高空间全球海洋观测能力,已引起了海洋光学和水色遥感领域专家的极大兴趣。目前在轨运行的星载云-气溶胶激光雷达(CALIOP) 已显示出海洋探测的潜力。与被动水色传感器相比,星载海洋激光雷达具有获取垂直剖面数据和不受大气校正影响的优点,可以工作在白天和晚上,而且能覆盖太阳高度角较低的高纬度地区。由于光波在海水中传输时衰减速度很快,海水光学性质及激光波长会显著影响激光雷达的探测深度。 文中基于激光传输过程,根据激光雷达方程和给定的激光雷达参数,对星载海洋激光雷达探测全球海洋的最优波长

和最大探测深度进行了估算。 一、探测深度全球分布 利用表1所示的海洋激光雷达参数和MODIS年平均海洋光学参数数据,文中对星载激光雷达全球海洋探测深度进行了估算。发射激光参数的设定主要考虑了人眼安全阈值,并将不同波长的单脉冲能量设定为相同数值。考虑到大气透过率受气溶胶和云的影响较大,存在较大的不确定性,这并非文中讨论的重点,因此在计算过程中将单程大气透过率假设为0.8。背景光光谱辐亮度的数值在400~600nm的可见光范围内变化较小,因此计算过程中忽略了其随波长的变化。 表1中的背景光光谱辐亮度为太阳直射时的数值,计算时假定太阳直射赤道,并考虑背景光光谱辐亮度随纬度的变

机载激光雷达选择参考

机载激光雷达选择参考 目前市场上销售的机载激光雷达来自多个厂家,有多种品牌和种类。那么,如何从中选择技术先进、性价比好、故障少又售后服务完善的设备呢? 一、机载激光雷达系统生产厂家介绍 目前提供机载激光雷达设备的厂家主要有:徕卡、Optech(加拿大)、IGI、天宝、TopEye和Riegl。 这些厂家的特点是什么呢? (a)自己生产机载激光扫描仪,然后购买其他厂家的GPS/IMU及硬件和软件,集成机载激光雷达。这类厂家有徕卡,Optech(加拿大),Topeye(瑞典)和Riegl(奥地利)。 在这些生产激光扫描仪的厂家中,生产规模最大的和研究能力最强的是Riegl公司,他向许多厂家提供了一系列产品,如: LMS-Q系列机载激光扫描仪:LMS-Q240, LMS-Q280, LMS-Q120i,LMS-Q160(超轻型,防摔型,无人机专用)等。 新型的具备数字化全波形数据获取和实时处理能力的VQ系列机载激光扫描仪:VQ180, VQ280, VQ480,LMS-Q560和VQ680i等。 目前,徕卡只生产一种激光扫描仪,而其他厂家也大多只生产两款机载激光扫描仪作为自己的系统集成使用。Optech虽然能够生产具备数字化全波形数据的激光扫描仪,但不是标准配置,用户需要另外付费。但即便如此,也已经落后Riegl公司六年。 这里还要指出的是:徕卡公司在2005年前一直使用的是加拿大Applanix POS系统,由于美国的禁运政策,向中国出口的POS系统都进行了许多修改,性能明显下降,并且伴随不稳定的情况。为了保证激光雷达性能的可靠性,徕卡在2004年后测试了许多不同公司(包括Honeywell)的POS系统。在2005年7月又从加拿大TerraMatics公司(1998年成立)购买了其POS系统的IP(知识产权),避开北美区域,由自己(在瑞士)来研发和委托生产型号为iPAS 的POS系统。目前国内所销售的徕卡的ALS50-ii和60系统基本都是配置iPAS定位系统。

螺旋式扫描在激光雷达系统中的仿真优化分析

第35卷第2期V01.35NO.2 红外与激光工程 b心aredandLaserEnginee血g 2006年4月 Apr.2006螺旋式扫描在激光雷达系统中的仿真优化分析+ 冯国柱1,杨华军1,邱琪2,邱昆2 (1.电子科技大学物理电子学院,四川成都610054; 2.电子科技大学通信与信息工程学院,四川成都610054) 摘要:在空间交会激光雷达关键部分捕获、瞄准、跟踪(A”)系统中,对天线扫描捕获技术进行了理论分析和模拟实验研究。建立了光学天线扫描捕获的理论模型。在此基础上对影响系统捕获性能的各主要参量之间的关系进行了数值仿真分析。将分行式螺旋扫描引入到激光雷达A门系统中,建立了数学模型并进行了数值仿真。根据仿真结果提出并优化了螺旋扫描方式,取得了良好的效果。 关键词:捕获、瞄准、跟踪;激光雷达;扫描;仿真 中图分类号:TN929.13文献标识码:A文章编号:1007—2276(2006)02—0165—04 Analyzingfromsimulation inthelaserofoptimizingthespiralscan010pnmlZlngmeSplralSCanradarsystem4 FENGGuo—zhul,YANGHua-junl,QIUQi2,QⅣKun2 (1.Sch00lofP置lysicalE1ec扛DⅡics,universityof Elec咖icsscienceandTk王lIloIogyofChina,alengdu610054,alina;2.SchoolofcommuIlicalion锄dmfomationEngineering,unjvers畸ofElecnDnicsscienceandTecllIlology0fcllina,chengdu610054,cllina)Abstr舵t:A盯istheinitialp矾of恤RendezVousandDockinglaserradarsystem,inwhichtlleacquisitionwiul 锄te皿ascallllinginlaserradarwasstIldiedⅡ帅ughbotlltlleory如dsilllulation.AmeoreticalmodelfbropticsacquisidonwaspresentedinⅡlispaper,andsomepar锄etersmatinnuenceⅡlesystemofacquisitionwereaIlalyzed.ThesquarespiralscanwaSbroughttoⅡle1aserradarAPTsystem,andamamemadcalmodelwassetup,wllilesimulationwasc锄pleted.Ffomthesimuladonresultsmesp砌scanisopdmized. Keywor凼:A门;Laserradar;Scan;S曲ulation O引言 伽阿系统涉及的内容包括了光机电一体化。无论是在光通信还是在激光雷达的A门系统中,目标捕获的扫描方式都是至关重要的部分。针对分行式扫描不从目标捕获概率密度最大处开始和螺旋扫描中扫描间隔重叠较大的问题,提出了新型分行式螺旋扫描。 扫描机构要求利用电信号对光束的传播方向进 收稿日期:2005一06一08:修订日期:2005—07—19 ‘基金项目:国防预研项目(41324040107) 作者简介:冯国柱(1982一),男,硕士生,从事空间光通信及交会激光雷达课题的研究。

大气探测激光雷达网络和星载激光雷达技术综述

大气探测激光雷达网络和星载激光雷达技术综述 摘要:大气探测激光雷达以精细的时空分辨率、髙探测精度和连续廓线数据获 取能力成为大气探测强有力的工具。通过激光雷达观测网络和星载激光雷达,可 以获得大空间尺度持续的四维大气信息,满足环境、气象和气候研究的需要。介 绍了目前存在的比较重要的激光雷达网络和航天强国的星载激光雷达计划。 关键词:大气激光雷达;网络化探测;星载探测;环境监测 引言 激光雷达具有精细的时间分辨率、优越的方向性和相干性、大的垂直探测跨度、高的探测精度和实时快速的数据获取能力,已经成为大气探测强有力的工具 可用来探测气瘠胶和云、温度、大气密度、水汽、臭氧、温室气体、风场、能见度、大气边界层等.激光雷达根据运载平台的不同,可分为地基式、车载式、船 载式、机载式、星载式激光雷达.单站的地基激光雷达、车载激光雷达、机载激 光雷达在观测范围方面都有一定的区域限制,难以进行全球范围的连续式观测。 但是在气候研究中,仅有局部的大气探测信息是远远不够的。为了适应全球气候 和环境变化对气象资料的空间分布和时间分布演变资料的迫切需求,在世界气象 组织、联合国环境署及区域性国际组织的倡导下,在全球范围内已经建立了一些 探测大气成分物理化学性质的四维分布的区域观测网络,现存比较重要的激光雷 达网包括:全球大气成分变化探测网、欧洲气溶胶研究激光雷达观测网、独联体 激光雷达网、亚洲沙尘激光雷达观测网、微脉冲激光雷达网、美国东部激光雷达 观测网等.而且,目前正在积极计划发展覆盖区域更广泛、观测内容更丰富、时 空分辨率更高的激光雷达观测网:全球大气气溶胶激光雷达观测网。 1激光雷达观测网 目前激光雷达观测网主要有:NDACC、EARLINET、AD-NET、REALM、MPLNET、CIS-LINET等。激光雷达观测网可以 获得大面积的空间覆盖,获得区域和全球范围大气廊线探测数据。不同观测网成 员之间相互合作,可以对同一过程或事件(如沙尘事件、火山爆发和深林火灾等)进行不同时间、不同地点的综合观测,发现新的现象和机理。 1.1NDACC NDACC建立于1991年,由美国国家海洋与气候局NOAA的气象服 务中心和美国国家环境预报中心等组织创建,主要用于观测和研究对流层上部、 平流层、中间层的物理化学状态的变化,并评估这种变化对对流层下部以及全球 气候的影响。在这个探测网中,目前全球分布70多个观测站点,其中有21个 激光雷达站点,NDACC中有30个地基激光雷达同时监测,其中有26个分 别放在21个激光雷达站点,另外4个在站点之间移动测量,用来验证和相互比较。主要的激光雷达技术包括瑞利散射测温技术、瑞利-拉曼散射测气溶胶和云 技术、差分吸收测臭氧技术,此外还有拉曼测水汽技术、拉曼测温技术、偏振- 拉曼测云和气溶胶技术等。 1.2EARLINET EARLINET仓丨J建于2000年,是第一个气溶胶激光雷达网,主 要目的是针对分布在欧洲大陆范围内的气溶胶提供一个全面的、定量的、具有统 计意义的数据库,监测和研究大气气溶胶的输送特征以及大气气溶胶对气候的影

移动警务系统建设方案

上海市公安局 移动警务系统建设方案 上海昭盾信息技术有限公司 2009年5月7日

目录 1. 前言 (4) 2. 方案概述 (4) 3. 方案定位 (5) 4. 行业需求分析 (5) 5. 系统实施条件 (6) 6. 系统总体架构 (7) 7. 系统网络结构 (12) 7.1系统网络拓扑结构图 (12) 7.2系统后台服务器结构及功能 (16) 8、市局综查系统功能组成 (18) 8.1、综合应用 (18) 8.1.1、查证比对子系统 (18) 8.1.2、业务查询子系统 (19) 8.2、通知通报功能 (20) 8.2.1、协查通报的发送 (20) 8.2.2、协查通报的群发 (20) 8.2.3、协查通报的签收 (20) 8.2.4、协查通报的反馈 (20) 8.2.5、协查通报的查询 (20) 9、交警功能组成 (21) 9.1、综合查询 (21) 9.1.1、报警比对子系统 (21) 9.1.2、业务数据查询 (22) 9.1.3、辅助信息查询 (24) 9.2、交警路面执法 (24) 9.2.1、操作方式 (24) 9.2.2、主要特点 (25) 9.2.3、业务组成 (26) 9.2.3.1、比对报警 (26) 9.2.3.2、当场执法 (27) 9.2.3.3、强制措施 (27) 9.2.3.4、交通综合治理 (27) 9.2.3.5、非现场违停拍照 (28) 9.2.3.6、简易事故取证 (28) 9.2.3.7、现场告知 (29) 9.3、交警业务办理功能 (29) 9.3.1、交通设施报修与反馈 (29) 9.3.2、消息管理及信息预警 (29) 10、治安系统功能组成 (30)

无人机激光雷达扫描系统

Li-Air无人机激光雷达扫描系统 Li-Air无人机激光雷达扫描系统可以实时、动态、大量采集空间点云信息。根据用户不同应用需求可以选择多旋翼无人机、无人直升机和固定翼无人机平台,可快速获取高密度、高精度的激光雷达点云数据。 硬件设备 Li-Air无人机激光雷达系统可搭载多种类型扫描仪,包括Riegl, Optech, MDL, Velodyne等,同时集成GPS、IMU和自主研发的控制平台。 图1扫描仪、GPS、IMU、控制平台 无人机激光雷达扫描系统设备参数见表格1: 表格 1 Li-Air无人机激光雷达扫描系统 图2 八旋翼无人机激光雷达系统图3 固定翼无人机激光雷达系统 设备检校

公司提供完善的设备检较系统,在设备使用过程中,定期对系统的各个组件进行重新标定,以保证所采集数据的精度。 图1扫描仪检校前(左)扫描仪检校后(中)检校前后叠加图(右) 图4(左)为检校前扫描线:不连续且有异常抖动;图4(中)为检校后扫描线:数据连续且平滑变化;图4(右)为检校前后叠加图,红线标记的部分检校效果对比明显。 图5从左至右依次为校正前(侧视图)、校正后(侧视图)、叠加效果图图5(左)为检校前扫描线:不在同一平面;图4(中)为检校后扫描线:在同一平面;图4(右)为检校前后叠加图。 成熟的飞控团队 公司拥有成熟的软硬件团队以及经验丰富的飞控手,保证数据质量以及设备的安全性,大大节约了外业成本和时间。

图6无人机激光雷达系统以及影像系统 完善的数据预处理软件 公司自主研发的无人机系统配备有成套的激光雷达数据预处理软件Li-Air,该软件可对无人机实时传回的激光雷达数据进行航迹解算、数据生成、可视化等。 图7 Li-Air数据预处理功能 成功案例 2014年7月,本公司利用Li-Air无人机激光雷达扫描系统进行中关村软件园园区扫描项目,采集园区高清点云以及影像数据。飞行高度200m,点云密度约50点/平方米,影像地面分辨率为5cm。通过POS数据解算,完成对点云和影像数据的整合,得到地形信息和DOM等。

典型滤波器对星载高光谱分辨率激光雷达532 nm通道回波信号的影响

典型滤波器对星载高光谱分辨率激光雷达532nm 通道回波 信号的影响 余骁1,2,闵敏2,张兴赢2,孟晓阳2,邓小波1 (1.成都信息工程大学电子工程学院,四川成都610225; 2.中国气象局国家卫星气象中心,北京100081) 摘要:高光谱分辨率激光雷达(High Spectral Resolution Lidar ,HSRL)系统利用窄带滤波器将激光雷达回波信号中的大气粒子(云或气溶胶)散射和分子散射成分分开,提升了云或气溶胶光学特性的反演质量。提出了一种基于HSRL 探测原理的HSRL 回波信号模拟方法,其原理是利用CALIPSO 云/气溶胶消光系数产品和数值天气预报数据被用来仿真星载HSRL 532nm 回波信号。两种典型的窄带光谱滤波器:FPI(Fabry-P érot Interferometer)和碘吸收滤波器,作为分子通道滤波器的性能通过仿真的星载HSRL 回波信号进行分析。对三种典型:晴空、卷云、气溶胶(两层厚云)的HSRL 回波廓线进行详细的敏感分析表明碘分子吸收滤波器的性能明显优于FPI 滤波器,其中碘吸收滤波能保持可以忽略不计的相对偏差(<4.0×10-3%),这是由低光学厚度(<1.0)的粒子后向散射效应引起的。但是,如果FPI 滤波器的粒子后向散射透过率能保持在10-3水平以下,其仍不失为是一个好的选择。 关键词:星载高光谱分辨率激光雷达; 仿真;回波信号;光谱滤波器中图分类号:TN958.98文献标志码:A DOI :10.3788/IRLA201847.1230008 Effect of typical filters on return signals of spaceborne HRSL channel at 532nm Yu Xiao 1,2,Min Min 2,Zhang Xingying 2,Meng Xiaoyang 2,Deng Xiaobo 1 (1.College of Electronic Engineering,Chengdu University of Information Technology,Chengdu 610225,China; 2.National Satellite Meteorological Center,China Meteorological Administration,Beijing 100081,China) Abstract:The future high spectral resolution lidar (HSRL)system employs a narrow spectral filter to separate the particulate (cloud/aerosol)and molecular scattering components in the lidar return signals,which improves the quality of the retrieved cloud/aerosol optical properties.A simulation method of HSRL return signal based on HSRL detection principle was presented.The principle was that the CALIPSO cloud/aerosol extinction coefficient product and numerical weather forecast data were used to simulate the spaceborne HSRL 532nm return signal.The performance of two typical spectral filters,i.e.,Fabry -P érot interferometric (FPI)and iodine absorption filters,were analyzed using the simulated spaceborne HSRL return signals when they used as spaceborne HSRL molecular channel filter.The 收稿日期:2018-07-05;修订日期:2018-08-03 基金项目:国家重点研发计划(2017YFB0504001,2016YFB0500705);国家自然科学基金(41475032,41571348,41601400,41775028)作者简介:余骁(1992-),男,硕士生,主要从事星载激光雷达方面的研究。Email:274779518@https://www.360docs.net/doc/114743086.html, 导师简介:张兴赢(1978-),男,研究员,博士,主要从事卫星大气成分遥感及其应用方面的研究。Email:zxy@https://www.360docs.net/doc/114743086.html, 1230008-1第47卷第12期 红外与激光工程2018年12月Vol.47No.12Infrared and Laser Engineering Dec.2018 万方数据

星载激光雷达高灵敏信号探测的关键技术研究

第41卷 第6期2017年11月 激 光 技 术LASERTECHNOLOGY Vol.41,No.6 November,2017 文章编号:1001-3806(2017)06-0881-05 星载激光雷达高灵敏信号探测的关键技术研究 武学英,崔健永,郑 伟,李 辰,郑永超 (北京空间机电研究所,北京100094) 摘要:为了提高星载激光雷达探测灵敏度,采用高增益放大电路设计了探测电路,理论分析了探测概率、虚警率、信 噪比等指标的制约关系,对带宽、增益、阈值门限等参量进行优化设计,并进行了实验验证。结果表明,探测电路实现了 灵敏度9nW,探测概率95%,虚警概率10-5 ,相比国内同类产品有显著提高。这一结果对星载激光雷达的发展是有帮助的。 关键词:光电子学;灵敏度;高增益放大;星载;激光;阈值中图分类号:TN958.98;TN247 文献标志码:A doi :10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.023 Key technology on high -sensitivity detection in spaceborne laser radars WU Xueying ,CUI Jianyong ,ZHENG Wei ,LI Chen ,ZHENG Yongchao (BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100094,China) Abstract :Inordertoimprovethedetectionsensitivityofaspacebornelidar,highgainamplifiercircuitwasusedtodesignthedetectioncircuit.Therelationshipsamongdetectionprobability,falsealarmrate,signal-to-noiseratioandotherindicators wereanalyzedtheoretically.Bandwidth,gain,thresholdandotherparameterswereoptimized.Experimentalverificationwasalsocarriedout.Theresultsshowthatthesensitivityofdetectioncircuitis9nW,thedetectionprobabilityis95%,andthefalse alarmprobabilityis10-5 .Comparedwiththedomesticsimilarproducts,thedetectioncircuithasbeensignificantlyimproved.Thestudyishelpfulforthedevelopmentofspacebornelidars. Key words :optoelectronics;sensitivity;highgainamplifier;spaceborne;laser;threshold 作者简介:武学英(1986-),女,硕士,工程师,主要研究方 向为激光光电探测。 E-mail:xiaowu8653@163.com收稿日期:2016-12-15;收到修改稿日期:2017-04-13 引 言 激光雷达在对地测绘、空间对抗、大气探测等领域发挥着重要作用,是快速发展的新兴观测手段。目前制约我国星载激光雷达发展的技术环节主要体现在:长寿命、高功率激光器的研制;高灵敏度探测接收电路的研制等。空间平台的激光雷达系统中,微弱信号探测电路是系统的核心功能单元。激光高灵敏度信号探测技术,可有效缓解激光器发射功率、大口径发射/接收光学系统的压力,提高系统的探测概率和可靠性等 性能指标[1-4] 。 由于星载激光雷达作用距离远,回波能量微弱,需要高增益电路进行小信号放大,然后才可识别和处理,因此电路增益是探测接收电路的重要参量之一。此外,由于背景光辐射噪声,探测器噪声和放大电路噪声等各种噪声的影响,微弱回波信号极易被噪声淹没,因此在微弱信号放大的同时有效地抑制噪声,才能提高 电路输出信噪比,在保证探测概率的前提下降低接收系统的虚警率,满足系统应用指标需求。 本文中结合激光雷达方程的理论分析和工程实践,基于关键技术,研究了探测电路增益、带宽、阈值电压等参量的设计方法,并进行了降噪声抗干扰设计,最后进行了联调测试及分析。 1 应用背景和任务要求 本单元应用于某卫星的激光雷达系统,探测目标为远距离的空间飞行目标,最小照射截面面积为1m2 。其激光器为激光二极管(laserdiode,LD)抽运的全固态脉冲激光光源,激光工作波长1.064μm,采用脉冲工作体制。 据点目标激光雷达方程,目标回波信号的光功率为[5]: P r=τa2ηrρtP tA tA rcosθπΩt4 (1)式中,τa为激光在大气中的单程透射率,ηr为光学系统的效率,ρt为目标的反射率,P t为发射机输出的激 光功率,A t为垂直于光束的目标被照面积,A r为光学系统的有效接收面积,θ为发射机的发射光学系统光 万方数据

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