需要强大的相对导航系统和传感器来确保成功完成航天器与小天体(小行星、彗星)的自主会合操作、航天器近端/对接机动以及行星体进入、下降和着陆 (EDL) 任务。在过去 5 年内,全局快门闪光激光雷达已成为这些相对导航任务领域的首选传感器。与其他激光雷达模式相比,全局快门闪光激光雷达具有出色的尺寸、重量和功率 (SWaP) 性能,能够生成实时组织的点云并同时跟踪多个物体。首批使用由 Advanced Scientific Concepts LLC (ASC) 设计和制造的全局快门闪光激光雷达相对导航传感器的两个作战太空计划是 NASA/洛克希德马丁 OSRIS-Rex 和 NASA/波音的 CST-100 Starliner(载人航天运输)任务。 OSIRS-REx 任务尤其令人感兴趣,因为这是首次收集闪光激光雷达深空可靠性数据。
摘要 —irborneirborneLiDAR(光检测和测距)数据广泛应用于建筑物重建,研究报告称在典型建筑物中取得了成功。然而,弯曲建筑物的重建仍然是一个悬而未决的研究问题。为此,我们提出了一种通过组装和变形几何图元进行弯曲建筑物重建的新框架。输入的 LiDAR 点云首先转换为轮廓,其中识别出各个建筑物。从建筑物轮廓中识别出几何单元(图元)后,我们通过将基本几何图元与这些图元匹配来获得初始模型。为了完善组装模型,我们使用扭曲场来细化模型。具体来说,通过对初始模型进行下采样来构建嵌入式变形(ED)图。然后,通过基于我们的目标函数调整 ED 图中节点参数,将点到模型的位移最小化。所提出的框架在不同城市的各种 LiDAR 收集的几个高度弯曲的建筑物上得到了验证。实验结果以及精度比较证明了我们方法的优势和有效性。新见解归因于一种有效的重建方式。此外,我们证明基于原始的框架将数据存储显着减少到传统网格模型的 10-20%。
Ouster 和 Benchmark 的合作还使团队能够控制预算并实现项目里程碑。Benchmark 利用其全球供应链寻找低成本组件。Ouster 决定使用 Benchmark 的泰国工厂,该地区以其光子学专业知识和低成本、高技能劳动力而闻名,这为 Ouster 带来了许多优势。现在,随着全面生产逐渐展开,Ouster 客户拥有了实现全自动驾驶汽车和其他系统所需的设备技术。
摘要:目前LiDAR以单点LiDAR为主,APD阵列和激光器阵列受限于出口,面阵LiDAR数量稀少。单点LiDAR发射激光后无法在地面形成只有一个激光点的扫描模式,所以必须有一套针对单点LiDAR的扫描装置。本文设计的扫描装置通过旋转折射棱镜在地面形成圆形扫描区域,同时形成锥形视场。目前船用LiDAR较多采用该类扫描仪,该类扫描仪的优点是:机械结构简单,运行平稳,飞行过程中可得到重叠的椭圆形扫描轨迹,增加了扫描密度。本文采用超低色散玻璃作为折射棱镜,在一定的激光频率范围内,折射棱镜对不同频率的激光折射效果几乎相同。仿真结果表明,该扫描仪可以作为普通LiDAR扫描仪使用,也可以作为双频LiDAR扫描仪使用。
摘要 在星载雷达观测海洋的各种挑战中,以下两个问题可能更为突出:动态分辨率不足和垂直穿透效果不佳。未来十年,雷达干涉测量和海洋激光雷达技术可能会取得两项备受期待的突破,预计它们将对亚中尺度分辨和深度分辨的海洋观测做出重大贡献。计划中的“观澜”科学任务包括双频(Ku 和 Ka)干涉测高仪(IA)和近天底指向海洋激光雷达(OL)。星载主动 OL 将确保更深的穿透深度和全时探测,从而对地下海洋的光学特性进行分层表征。OL 和双频(Ku 和 Ka)干涉测高系统的同时运行将使我们更好地了解大气和海气界面的贡献,从而大大减少两个传感器的误差预算。 OL有效载荷有望部分揭示真光层中垂直间隔10米的海洋食物链和生态系统,在动态和生物光学上向海洋混合层迈出重要一步。
在过去的 25 年里,美国国家航空航天局 (NASA) 戈达德太空飞行中心工程理事会的光子学小组为许多科学和导航仪器的飞行设计、开发、生产、测试和集成做出了巨大贡献。从月球到火星的计划将在很大程度上依赖于利用商业技术来制造具有紧迫时间表期限的仪器。该小组在筛选、鉴定、开发和集成用于航天应用的商业组件方面拥有丰富的经验。通过保持适应性并采用严格的组件和仪器开发方法,他们与行业合作伙伴建立并培养了关系。他们愿意交流在包装、零件构造、材料选择、测试以及对高可靠性系统实施至关重要的设计和生产过程的其他方面的经验教训。因此,与行业供应商和组件供应商的成功合作使从月球到火星(及更远的地方)的任务取得了成功,同时平衡了成本、进度和风险状况。在没有商业组件的情况下,该小组与戈达德太空飞行中心和其他 NASA 现场中心的其他团队密切合作,制造和生产用于科学、遥感和导航应用的飞行硬件。这里总结了过去十年仪器开发的经验教训和从子系统到光电元件级别收集的数据。
美国宇航局和欧空局已将 LiDAR 确定为实现安全精确着陆和交会对接的关键技术。此外,该技术对于难以观察到背景辐射的未来卫星任务和探测车应用至关重要。挑战来自任务参数的限制越来越严格。太空市场普遍倾向于低成本、高可靠性的紧凑型解决方案,而目前的 LiDAR 技术可能会在主要应用中失去相关性。ONEWeb、三星和 SpaceX 等公司的未来商业计划旨在发射总共超过 10,000 颗卫星,2019 年的概念演示任务已经开始,巩固了对这些企业的投资。LiDAR 技术非常适合清除太空垃圾等操作任务参数,但目前的 LiDAR 质量、体积、功率 (MVP) 预算、成本和开发时间在评估新太空应用提案时可能是一个挑战。当前的扫描 LiDAR 使用旋转镜来引导激光束。机械扫描导致解决方案体积庞大、速度相对较慢且耗电。该提案提出了一个项目,旨在加速开发现代一代激光雷达,以更好地适应日益增长的空间应用需求。
摘要。随着计算、传感和车辆电子技术的进步,自动驾驶汽车正在成为现实。对于自动驾驶,雷达、激光雷达和视觉传感器等环境感知传感器作为车辆的眼睛发挥着核心作用;因此,它们的可靠性不容妥协。在本研究中,我们提出了一种通过中继攻击进行欺骗,它不仅可以在激光雷达输出中引起错觉,还可以使错觉看起来比欺骗设备的位置更近。在最近的一项研究中,前一种攻击被证明是有效的,但后一种攻击从未被证明过。此外,我们提出了一种针对激光雷达的新型饱和攻击,它可以完全使激光雷达无法感知某个方向。这两种方法的有效性都已通过 Velodyne 的 VLP-16 实验验证。
16. 摘要 本研究的重点是使用机载激光雷达 (LiDAR) 数据探测塌陷灾害。前提是塌陷,特别是靠近交通基础设施资产的塌陷,可能会对基础设施资产造成重大损害,因此,能够准确、快速地探测到它们至关重要。然而,使用传统的地面观测方法勘测塌陷既昂贵、耗时、费力又不安全。本研究项目专注于开发准确、快速的基于机载激光雷达的塌陷探测和测绘方法,并将技术转让给交通工程师进行实施和劳动力开发。项目团队还确定了实施国家级塌陷灾害管理系统 (SHMS) 的最佳实践。此外,还为专业教育和培训开发了基于机载激光雷达的塌陷探测和测绘指南。激光雷达探测现有塌陷的有效性受到的关注非常有限。大多数基于 LiDAR 的天坑检测研究都假设基于形态学的表面特征提取方法可以有效检测天坑,因为它们具有几何特性——天坑是地球表面的椭圆形凹陷。然而,由于地形各异,天坑的大小、形状和外观各不相同,这给进一步改进检测带来了更大的挑战
沃尔沃汽车和芬兰高端增强现实耳机制造商 Varjo 共同创建了一种混合现实方法来评估原型、设计和主动安全技术。沃尔沃汽车技术基金决定投资 Varjo,这将进一步加强双方的合作。沃尔沃和 Varjo 已经实现了佩戴混合现实耳机驾驶真实汽车,无缝添加虚拟元素或完整功能,这些功能对驾驶员和汽车传感器来说都是真实的,用于开发目的。Varjo XR-1 耳机以高分辨率提供逼真的混合或虚拟现实。它使用高清摄像头并实现混合现实。这使设计师和工程师能够驾驶未来的汽车并在模拟环境中评估所有功能,而这些功能早在它们问世多年前就已存在。安全专家可以在沃尔沃位于瑞典的研究机构佩戴耳机驾驶真实汽车,测试通过增强现实在现实环境中实施的虚拟主动安全系统。XR-1 中嵌入的眼动追踪技术可以评估驾驶员如何使用新功能以及他们是否分心。