嶺緯激光雷達(dá)機(jī)場(chǎng)泊位引導(dǎo)解決方案

1. 技術(shù)原理

嶺緯VDGS系統(tǒng)采用視頻技術(shù)，通過一臺(tái)自帶高清攝像頭的高分辨率激光雷達(dá)和一臺(tái)嶺緯自主研發(fā)處理器，通過異構(gòu)數(shù)據(jù)融合， 依托主機(jī)強(qiáng)大的人工智能深度學(xué)習(xí)算法，實(shí)時(shí)探測(cè)正在進(jìn)入停機(jī)坪的飛機(jī)的外形， 并將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行飛機(jī)型號(hào)識(shí)別、飛機(jī)速度計(jì)算、飛機(jī)姿態(tài)檢測(cè)。最后，泊位控制器會(huì)把處理過的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)的制導(dǎo)信息顯示在飛行員顯示裝置(PDU) 上，引導(dǎo)飛機(jī)安全到達(dá)最終停機(jī)點(diǎn)。可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)停泊次序的記錄、歸檔和回放。

1.1 激光雷達(dá)技術(shù)

嶺緯智能（Neuvition）Titan M1縱向480線，水平視場(chǎng)角45°，基于1550nm激光回波信號(hào)測(cè)量技術(shù)采集前方停機(jī)坪點(diǎn)云數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自帶高清攝像頭， 結(jié)合點(diǎn)云-視頻融合算法生成3D高精度停機(jī)坪地圖，并且通過標(biāo)定生成數(shù)據(jù)地圖。實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)泊位引導(dǎo)。激光雷達(dá)通過檢測(cè)新點(diǎn)云數(shù)據(jù)發(fā)送至系統(tǒng)主機(jī)，系統(tǒng)通過算法將新點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析（與數(shù)據(jù)地圖做對(duì)比） 和存儲(chǔ)，主要用于航空器機(jī)型識(shí)別（按照 Doc 8643 號(hào)文件 — 機(jī)型代號(hào)）、剩余距離信息、檢測(cè)接近速度。
 嶺緯智能（Neuvition）激光雷達(dá)具備高分辨率，檢測(cè)精度高， 回波強(qiáng)度準(zhǔn)確等技術(shù)特點(diǎn)， 同時(shí)兼顧了俯仰方向的角度覆蓋和角分辨率， 達(dá)到如下效果：
–有效抵抗環(huán)境光照強(qiáng)度、雨雪、霧霾天氣對(duì)檢測(cè)的干擾；
–豎直視場(chǎng)兼顧覆蓋和網(wǎng)格分辨率， 角分辨率最高 H0.03°*V0.05°；
–已經(jīng)具備符合機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范的運(yùn)動(dòng)、 振動(dòng)、 電磁干擾及溫濕度環(huán)境的第三方認(rèn)證測(cè)試報(bào)告；
檢測(cè)場(chǎng)景效果圖如下所示：

圖 1 激光雷達(dá)檢測(cè)場(chǎng)景圖

1.2 AI 視覺技術(shù)

嶺緯智能（Neuvition）Titan M1激光雷達(dá)自帶攝像頭，實(shí)時(shí)采集停機(jī)坪畫面并發(fā)送到系統(tǒng)的主機(jī)，主機(jī)通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法并將點(diǎn)云數(shù)據(jù)作為輔助信息，智能識(shí)別出監(jiān)控范圍內(nèi)的目標(biāo)物體，在視頻流中標(biāo)記并儲(chǔ)存，將處理后的視頻流通過內(nèi)部接口傳輸至數(shù)據(jù)融合處理模塊，主要用于物體識(shí)別、場(chǎng)景記錄等。

圖 2 識(shí)別算法效果圖

1.3 數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)

數(shù)據(jù)融合處理單元實(shí)時(shí)接收傳感器的點(diǎn)云和視頻流數(shù)據(jù)，對(duì)傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行時(shí)間和空間的配準(zhǔn)和關(guān)聯(lián)，繼而精準(zhǔn)識(shí)別中線、滑行道，劃分出目標(biāo)檢測(cè)區(qū)域。數(shù)據(jù)融合處理模塊就可以精準(zhǔn)提出取出飛機(jī)3D信息、中線信息與標(biāo)定好的數(shù)據(jù)地圖進(jìn)行比對(duì)、分析。通過飛行員顯示裝置(PDU) 顯示剩余距離信息、檢測(cè)接近速度、機(jī)型信息、方向信息。具體實(shí)現(xiàn)流程：

1. 目標(biāo)檢測(cè)模塊： 采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法， 其中流程包括：特征提取， 邊框回歸， 分類器分類；
2. 圖像分割模塊： 采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法， 智能實(shí)時(shí)識(shí)別出飛機(jī)；
3. 推測(cè)補(bǔ)償模塊： 采用卡爾曼濾波算法跟蹤補(bǔ)償目標(biāo)物體的實(shí)時(shí)位置；
4. 數(shù)據(jù)融合處理模塊:目標(biāo)識(shí)別結(jié)果將傳輸至數(shù)據(jù)融合處理模塊；

• 2. 產(chǎn)品參數(shù)

2.1產(chǎn)品尺寸:

圖 3 產(chǎn)品尺寸

2.2傳感器參數(shù)

測(cè)距方法	ToF 飛行時(shí)間測(cè)距
探測(cè)距離	1 ~ 300m (80% 物體反射率)； 精度: ±2cm；
激光返回模式	多次回波
分辨率	水平 1750；垂直 480 ；
視場(chǎng)角	水平 45；垂直25；
角分辨率	水平 0.03；垂直 0.05；
幀頻	1fps ~ 30fps
重復(fù)率	最大 1,500,000 點(diǎn)/秒；200m 探測(cè)距離典型值 500,000 點(diǎn)/秒；

2.3激光源

波長(zhǎng)	1550nm
激光等級(jí)	人眼安全一級(jí)
動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)	可變密度掃描

 

2.4攝像頭

像素	200 萬
分辨率	1280 x 720 (720p)
幀頻	20fps

2.5其他

重量	1.52kg
尺寸	169mm x 60mm x 156mm
運(yùn)行環(huán)境溫度	-20℃ ~ +65℃
功耗	25W（典型值）
工作電壓	9-60V
API 接口	千兆以太網(wǎng)接口
輸出	三維空間坐標(biāo)、視頻流數(shù)據(jù)、時(shí)間戳等
防水等級(jí)	IP67