岭纬激光雷达机场泊位引导解决方案

1. 技术原理

岭纬VDGS系统采用视频技术，通过一台自带高清摄像头的高分辨率激光雷达和一台岭纬自主研发处理器，通过异构数据融合， 依托主机强大的人工智能深度学习算法，实时探测正在进入停机坪的飞机的外形， 并将检测数据通过神经网络进行飞机型号识别、飞机速度计算、飞机姿态检测。最后，泊位控制器会把处理过的数据转化为精准的制导信息显示在飞行员显示装置(PDU) 上，引导飞机安全到达最终停机点。可以实现飞机停泊次序的记录、归档和回放。

1.1 激光雷达技术

岭纬智能（Neuvition）Titan M1纵向480线，水平视场角45°，基于1550nm激光回波信号测量技术采集前方停机坪点云数据，系统自带高清摄像头， 结合点云-视频融合算法生成3D高精度停机坪地图，并且通过标定生成数据地图。实现对飞机泊位引导。激光雷达通过检测新点云数据发送至系统主机，系统通过算法将新点云数据进行计算分析（与数据地图做对比） 和存储，主要用于航空器机型识别（按照 Doc 8643 号文件 — 机型代号）、剩余距离信息、检测接近速度。
 岭纬智能（Neuvition）激光雷达具备高分辨率，检测精度高， 回波强度准确等技术特点， 同时兼顾了俯仰方向的角度覆盖和角分辨率， 达到如下效果：
–有效抵抗环境光照强度、雨雪、雾霾天气对检测的干扰；
–竖直视场兼顾覆盖和网格分辨率， 角分辨率最高 H0.03°*V0.05°；
–已经具备符合机场设计规范的运动、 振动、 电磁干扰及温湿度环境的第三方认证测试报告；
检测场景效果图如下所示：

图 1 激光雷达检测场景图

1.2 AI 视觉技术

岭纬智能（Neuvition）Titan M1激光雷达自带摄像头，实时采集停机坪画面并发送到系统的主机，主机通过神经网络算法并将点云数据作为辅助信息，智能识别出监控范围内的目标物体，在视频流中标记并储存，将处理后的视频流通过内部接口传输至数据融合处理模块，主要用于物体识别、场景记录等。

图 2 识别算法效果图

1.3 数据融合处理技术

数据融合处理单元实时接收传感器的点云和视频流数据，对传感器检测到的数据信息进行时间和空间的配准和关联，继而精准识别中线、滑行道，划分出目标检测区域。数据融合处理模块就可以精准提出取出飞机3D信息、中线信息与标定好的数据地图进行比对、分析。通过飞行员显示装置(PDU) 显示剩余距离信息、检测接近速度、机型信息、方向信息。具体实现流程：

1. 目标检测模块： 采用深度神经网络算法， 其中流程包括：特征提取， 边框回归， 分类器分类；
2. 图像分割模块： 采用深度神经网络算法， 智能实时识别出飞机；
3. 推测补偿模块： 采用卡尔曼滤波算法跟踪补偿目标物体的实时位置；
4. 数据融合处理模块:目标识别结果将传输至数据融合处理模块；

• 2. 产品参数

2.1产品尺寸:

图 3 产品尺寸

2.2传感器参数

测距方法	ToF 飞行时间测距
探测距离	1 ~ 300m (80% 物体反射率)； 精度: ±2cm；
激光返回模式	多次回波
分辨率	水平 1750；垂直 480 ；
视场角	水平 45；垂直25；
角分辨率	水平 0.03；垂直 0.05；
帧频	1fps ~ 30fps
重复率	最大 1,500,000 点/秒；200m 探测距离典型值 500,000 点/秒；

2.3激光源

波长	1550nm
激光等级	人眼安全一级
动态调节	可变密度扫描

 

2.4摄像头

像素	200 万
分辨率	1280 x 720 (720p)
帧频	20fps

2.5其他

重量	1.52kg
尺寸	169mm x 60mm x 156mm
运行环境温度	-20℃ ~ +65℃
功耗	25W（典型值）
工作电压	9-60V
API 接口	千兆以太网接口
输出	三维空间坐标、视频流数据、时间戳等
防水等级	IP67