[發(fā)明專利]一種激光雷達(dá)測距精度環(huán)境可靠性檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010840647.0
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112180346A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王如志;楊孟騏;趙爽;高磊智;王超
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種激光雷達(dá)測距精度環(huán)境可靠性檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)激光雷達(dá)測距誤差檢測平臺設(shè)置：測距誤差檢測平臺由直線位移臺、反射平板、激光跟蹤儀及反射靶球組成；直線位移臺固定于水平硬質(zhì)結(jié)構(gòu)上，通過精密移動機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)其移動平臺雙向直線移動；反射平板固定于移動平臺上，其所在平面垂直于直線位移臺中心線；激光跟蹤儀固定于直線位移臺中心延長線上，反射靶球固定于反射平板頂部，且其幾何中心垂直于直線位移臺中心線；待測激光雷達(dá)固定在直線位移臺一端，其幾何中心應(yīng)垂直于直線位移臺中心延長線上；通過操控直線位移臺進(jìn)行激光雷達(dá)梯度測距誤差檢測，記錄激光跟蹤儀所采集的反射靶球三維空間數(shù)據(jù)R(x，y，z)，以及激光雷達(dá)測距讀數(shù)X；通過反射靶球位移距離與激光雷達(dá)測距讀數(shù)，進(jìn)行測距誤差計(jì)算分析；

(2)根據(jù)步驟(1)激光雷達(dá)測距誤差檢測平臺的測距數(shù)據(jù)：定義為測距精度，l為反射平板與激光雷達(dá)間標(biāo)定距離，Δl為激光雷達(dá)測距數(shù)值與標(biāo)定距離之間的差值；為激光雷達(dá)梯度測距誤差檢測后測距精度的平均值；δ_s為激光雷達(dá)參數(shù)中標(biāo)注的合格測距精度；為未經(jīng)過環(huán)境可靠性試驗(yàn)前，激光雷達(dá)初始的平均測距精度；定義為依照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行單個環(huán)境可靠性試驗(yàn)后激光雷達(dá)的平均測距精度，為單個環(huán)境可靠性試驗(yàn)結(jié)束后平均測距精度增量；定義P_i為環(huán)境影響因子權(quán)重值，其中T為激光雷達(dá)環(huán)境試驗(yàn)總時長，T_i為激光雷達(dá)單項(xiàng)環(huán)境試驗(yàn)時長；若某個環(huán)境可靠性試驗(yàn)后激光雷達(dá)損壞，則令可靠性函數(shù)R_s用于評價激光雷達(dá)測距精度環(huán)境可靠性，R_s計(jì)算方程如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)中，反射平板長寬不應(yīng)小于20cm，其反射面材質(zhì)表面粗糙度Ra范圍為0.01～100μm，反射平板固定在移動平臺上，其所在平面應(yīng)垂直于直線平移臺中心線方向。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)中，激光雷達(dá)梯度測距誤差檢測需將反射平板移動至與激光雷達(dá)外壁接觸，通過激光跟蹤儀標(biāo)定反射靶球的三維空間位置R₀，移動反射平板至激光雷達(dá)顯示讀數(shù)，記錄激光跟蹤儀反射靶球的三維讀數(shù)R₁，記錄激光雷達(dá)所探測到的與反射平面的距離參數(shù)X₁，以ΔX為距離梯度移動反射平板，重復(fù)檢測n個距離梯度，依次記錄激光雷達(dá)測距讀數(shù)X₂、X₃…X_n，以及激光跟蹤儀反射靶球三維空間讀數(shù)R₂、R₃…R_n。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(1)中，可以根據(jù)公式(2)計(jì)算激光雷達(dá)測距平均誤差：

根據(jù)公式(3)計(jì)算激光雷達(dá)測距標(biāo)準(zhǔn)差：

根據(jù)公式(4)計(jì)算激光雷達(dá)定距離檢測平均誤差：

根據(jù)公式(5)計(jì)算激光雷達(dá)定距離檢測標(biāo)準(zhǔn)差：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)中，反射平板與激光雷達(dá)間標(biāo)定距離l＝|R₁₁-R₀|，激光雷達(dá)測距數(shù)值與標(biāo)定距離之間的差值Δl＝||R₁₁-R₀|-X_n|。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)中，合格測距精度δ_s為激光雷達(dá)出廠標(biāo)稱誤差精度，其范圍為2×10^-2～1×10^-6。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)中，環(huán)境因素包括高低溫、濕熱、振動沖擊、防水防塵以及鹽霧環(huán)境中一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)中，若R_s＞1,則該產(chǎn)品為不合格；若R_s＞10，則該產(chǎn)品為廢品。