[發(fā)明專(zhuān)利]提升一維激光雷達(dá)測(cè)量效率的控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210193628.2
• 申請(qǐng)日: 2022-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114488188A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉輝;鄭訊佳;陳星;蘇云飛;趙欣茹;陳炳黔;艾江
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶文理學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G01S17/93
• 分類(lèi)號(hào): G01S17/93;G01S7/481;G01S7/483
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 胡博文

本發(fā)明公開(kāi)了一種提升一維激光雷達(dá)測(cè)量效率的控制方法，包括步驟：S1.確定激光雷達(dá)的控制量；所述控制量用于控制激光雷達(dá)的角速度；S2.判斷激光雷達(dá)的掃描角度是否在目標(biāo)角度范圍內(nèi)，若是，則通過(guò)所述控制量對(duì)激光雷達(dá)進(jìn)行控制，使得激光雷達(dá)的角速度為設(shè)定的角速度ω_L；若否，則通過(guò)所述控制量對(duì)激光雷達(dá)進(jìn)行控制，使得激光雷達(dá)的角速度為設(shè)定的角速度ω_H。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)特定角度范圍內(nèi)場(chǎng)景信息的高密度采集，充分發(fā)揮激光雷達(dá)的測(cè)量效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光雷達(dá)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種提升一維激光雷達(dá)測(cè)量效率的控制方法。

背景技術(shù)

目前，一維激光雷達(dá)大多以勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，均勻地采集360度范圍內(nèi)的障礙物信息。然而在實(shí)際應(yīng)用中往往只需要關(guān)注某部分角度范圍內(nèi)的障礙物信息，這種均勻采集的方式必然使得雷達(dá)資源浪費(fèi)在不需要重點(diǎn)關(guān)注的區(qū)域上，同時(shí)對(duì)于應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的區(qū)域，可能存在數(shù)據(jù)采集不夠豐富的問(wèn)題，進(jìn)而難以充分發(fā)揮激光雷達(dá)的性能。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供提升一維激光雷達(dá)測(cè)量效率的控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)特定角度范圍內(nèi)場(chǎng)景信息的高密度采集，充分發(fā)揮激光雷達(dá)的測(cè)量效率。

本發(fā)明的提升一維激光雷達(dá)測(cè)量效率的控制方法，包括如下步驟：

S1.確定激光雷達(dá)的控制量；所述控制量用于控制激光雷達(dá)的角速度；

S2.判斷激光雷達(dá)的掃描角度是否在目標(biāo)角度范圍內(nèi)，若是，則通過(guò)所述控制量對(duì)激光雷達(dá)進(jìn)行控制，使得激光雷達(dá)的角速度為設(shè)定的角速度ω_L；若否，則通過(guò)所述控制量對(duì)激光雷達(dá)進(jìn)行控制，使得激光雷達(dá)的角速度為設(shè)定的角速度ω_H。

進(jìn)一步，根據(jù)如下公式確定激光雷達(dá)的控制量：

u(t)＝[ω_r(t+1)+a₁ω(t)+a₂ω(t-1)-b₂u(t-1)]/b₁；

其中，u(t)為t時(shí)刻的控制量，ω_r(t+1)為t+1時(shí)刻的設(shè)定角速度，ω(t)為激光雷達(dá)在t時(shí)刻的角速度，ω(t-1)為激光雷達(dá)在t-1時(shí)刻的角速度，u(t-1)為t-1時(shí)刻的控制量，a₁、a₂、b₁以及b₂均為控制參數(shù)。

進(jìn)一步，根據(jù)如下步驟確定控制參數(shù)a₁、a₂、b₁以及b₂：

S11.隨機(jī)產(chǎn)生一組控制序列U＝[u₁,u₂,...,u_i,...,u_n]；其中，u_i為第i個(gè)控制量；

S12.利用控制序列U中的各個(gè)控制量分別對(duì)激光雷達(dá)的角速度進(jìn)行控制，得到角速度序列W＝[ω₁,ω₂,...,ω_i,...,ω_n]；其中，角速度ω_i和控制量u_i為處于同一時(shí)刻的參數(shù)；

S13.確定激光雷達(dá)運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型：

ω_k+a₁ω_k-1+a₂ω_k-2＝b₁u_k-1+b₂u_k-2；

并根據(jù)所述激光雷達(dá)的數(shù)學(xué)模型，定義如下式子：