調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)激光雷達是將微波雷達信號調(diào)制和處理理念引入激光雷達,使激光雷達在具備光子級探測靈敏度的同時,不受任何光干擾(主動、被動)。然而,傳統(tǒng)FMCW激光技術(shù)多用于自動駕駛領(lǐng)域,工作距離多在300m以內(nèi)。FMCW激光技術(shù)能否實現(xiàn)遠距離目標成像是爭議的熱點。
中科院空天信息創(chuàng)新研究院激光工程技術(shù)研究中心的研究人員成功驗證了FMCW遠距離成像的能力。由于FMCW激光雷達具備極高的測距精度和角分辨率,同時不受城市建筑物和光源(干擾光、太陽)影響,可以彌補微波雷達和光學相機在城市三維構(gòu)建中的不足。該激光雷達具備2種工作模式:城市測繪模式和關(guān)重目標精細成像模式,可通過上位機指令實現(xiàn)快速切換。這既可以對復雜的街巷進行快速測繪,還可以針對城市關(guān)重目標(樓宇、車輛、遮蔽網(wǎng)后目標)進行高分辨率成像。
圖1. 中科院空天院研制的FMCW激光雷達對600m處建筑物成像結(jié)果
在復雜的城市街巷內(nèi),F(xiàn)MCW激光雷達可以實現(xiàn)良好的成像效果,圖2為FMCW激光雷達在北京城市街巷的成像效果。在測繪模式下FMCW激光雷達作用距離可以達到4km;在關(guān)重目標精細成像模式下盤古大觀的房頂停機坪、房屋窗戶、戶外電視以及樓宇的外形細節(jié)清晰可見,3km作用距離下激光雷達測距精度
(a)場景照片
(b)FMCW激光雷達測繪模式效果
(c)目標近距離圖像
(d)FMCW激光雷達關(guān)重目標精細成像效果(3km)
(e)FMCW激光雷達關(guān)重目標精細成像效果(4km)
圖2 . FMCW激光雷達城市街巷成像效果
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