一种全天候雷达系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种全天候雷达系统，包括雷达测量装置，所述雷达测量装置包括有防护罩，所述防护罩的顶部和底部分别设有上散热风扇、下散热风扇，所述防护罩的前方设有一可开闭的防护罩窗，所述防护罩内通过固定件安装有激光雷达，所述防护罩的两侧分别设有加热片，所述防护罩的后方设有安装架板；雷达安装台，所述雷达安装台与安装架板通过粘合层粘合；所述激光雷达与车载工控机通过以太网通讯连接。本实用新型专利技术稳定性好，可靠性佳，操作使用方便，设计新颖，实用性强，易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种全天候雷达系统
本技术涉及数据的采集传输技术、雷达安装台的设计安装以及工业设计技术，尤其涉及一种全天候雷达系统。
技术介绍
移动平台的位姿估计，简称为定位，是移动平台自主导航中首先要解决的问题，也是移动机器人领域的基础性问题．在过去20多年里，研究人员提出了多种方法，基于不同的方法，已经研制出了很多智能移动平台，如卡内基梅隆大学（CMU）机器人研究所研制的NavLab系列机器人、清华大学研制的THMR系列移动机器人等．已有的这些移动平台定位研究的特点是，实验对象一般都为中小型移动平台，这类移动平台运动模式简单，平台本身特性易于掌握，定位过程易于控制；系统集成了大量传感器，如里程计、激光雷达、陀螺仪、GPS、摄像机等。激光雷达具有感知距离远、测量精度高、可用于室外环境等优点，使其在定位技术中的应用得到了越来越多研究人员的重视，一些具有代表性的基于激光雷达的定位算法也得到了验证和应用．基于激光雷达的移动平台定位，其主要原理是将移动平台的位置传感器（如里程计、惯性导航单元或者GPS等）提供的信息和外部环境传感器（2维激光雷达等）提供的信息进行融合，从而得到移动平台的精确定位．位置传感器一般用于移动平台的运动预测，提供大致的定位信息，而外部环境传感器一般用于移动平台的位姿修正，实现精确定位。在移动机器人本体领域，如大型动力平板车、火箭运载车等，自主定位导航的研究较少，在实际工作时，这类平台载重量、尺寸均较大，而其运动模式复杂，本身特性难于掌握，这都增加了定位导航的难度．而且，很多平台本身并没有位置传感器，这就要求在使用以往方法时，必须额外安装相关传感器，用于移动平台运动预测；在定位算法实现过程中，基于多种传感器信息融合的定位方法，虽然能够获得大量的初始数据，但同时也增加了数据处理的难度，可能造成更大的累积误差，而在移动机器人本体的定位中，很小的误差就可能造成最终定位精度不能满足要求。因此，使用简单的传感器组合，选择合适的数据融合方法，是移动机器人本体定位研究的关键问题。激光导航模块使用激光雷达检测环境中的自然路标或者人工路标，推算出移动机器人的实际位姿信息，并将这些信息发送给路径规划模块。因此，可以只借助于激光雷达，提取外部环境中的线段特征和路标特征；使用扩展卡尔曼滤波算法，将定位过程分为运动预测和位姿修正两步，并将得到的位姿估计值传送到移动平台底层控制器和手操盒。现有的雷达系统，不适宜工作在全天候环境下，该问题亟待解决。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术之不足而提供一种全天候雷达系统。为实现上述目的，本技术提供一种全天候雷达系统，包括：雷达测量装置，所述雷达测量装置包括有防护罩，所述防护罩的顶部和底部分别设有上散热风扇、下散热风扇，所述防护罩的前方设有一可开闭的防护罩窗，所述防护罩内通过固定件安装有激光雷达，所述防护罩的两侧分别设有加热片，所述防护罩的后方设有安装架板；雷达安装台，所述雷达安装台与安装架板通过粘合层粘合；所述激光雷达与车载工控机通过以太网通讯连接。优选的，所述激光雷达是一激光测距传感器，工作电压+24V，功率30W，测量精度2cm。优选的，所述激光雷达是LMS111激光雷达。优选的，LMS111激光雷达的有效测量距离为20m，进行扫描的角度分辨率为0.5°，扫描频率为50HZ，优选的，所述上散热风扇、下散热风扇分别采用直流无刷电机驱动。优选的，所述防护罩的前方且位于防护罩窗的上方处设有灭蚊器；所述防护罩内部设有干燥剂容纳装置，所述干燥剂容纳装置内盛放有干燥剂。本技术的有益效果是：本技术稳定性好，可靠性佳，操作使用方便，设计新颖，实用性强，易于推广应用。本技术的雷达系统可以工作在全天候条件下，适用于车辆上，如冷天、热天都可以适用，且当蚊虫较多时，也不影响使用。附图说明图1是本技术一实施例的整体结构示意图；图2是图1的安装图；附图标记：防护罩10；灭蚊器11；干燥剂容纳装置12；安装架板20；上散热风扇30；下散热风扇40；防护罩窗50；激光雷达60；固定件601；加热片70；雷达安装台80；车载工控机90。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。参照图1和图2，一种全天候雷达系统，包括雷达测量装置，所述雷达测量装置包括有防护罩10，所述防护罩10的顶部和底部分别设有上散热风扇30、下散热风扇40，所述防护罩10的前方设有一可开闭的防护罩窗50，所述防护罩10内通过固定件601安装有激光雷达60，所述防护罩10的两侧分别设有加热片70，所述防护罩10的后方设有安装架板20；雷达安装台80，所述雷达安装台80与安装架板20通过粘合层粘合；所述激光雷达60与车载工控机90通过以太网通讯连接。所述雷达安装台80可以是车架。所述防护罩窗50可以是推拉形式或者铰接形式的。所述加热片70是电加热片70。本技术的一个实施例，所述激光雷达60是一激光测距传感器，工作电压+24V，功率30W，测量精度2cm。本技术的一个实施例，所述激光雷达60是LMS111激光雷达60。本技术的一个实施例，LMS111激光雷达60的有效测量距离为20m，进行扫描的角度分辨率为0.5°，扫描频率为50HZ，本技术的一个实施例，所述上散热风扇30、下散热风扇40分别采用直流无刷电机驱动。本技术的一个实施例，所述防护罩10的前方且位于防护罩窗50的上方处设有灭蚊器11；所述防护罩10内部设有干燥剂容纳装置12，所述干燥剂容纳装置12内盛放有干燥剂。激光雷达60选用型号为SICKLMS111型，其电源需连接+24V电源接口。两侧雷达数据通过以太网连接至路由器，由路由器向控制计算机发送数据。激光雷达60具备雨、雾及夜间环境及运动条件下的激光扫描功能，准确监测环境反射点位置，并具备将该数据信息实时发送至控制计算机用以提取识别移动机器人导航区域内圆柱、平面板目标的能力。为便于安装布线，激光雷达60及其附属装备安装于焊接在移动机器人底盘尾部的安装架板20上，其具体位置如下图所示。所需要提供的安装架板20宽度应不低于300mm，高度不应低于300mm。路由器以及电源接口模块安装于车尾部的小型机柜内，移动机器人本体应当为激光雷达60测量平台提供+24V直流电源为左右两侧激光雷达60和摄像头供电，功率不低于50W。提供+12V直流电源为以太网路由器以及散热设备供电，功率不低于30W。提供220V交流电源，为附属电热设备供电，功率不低于200w。控制计算机安装于车头驾驶舱内，激光雷达60数据通过以太网路由器发送至车头的控制计算机。传输线采用超五类屏蔽网线，以减少干扰和降低信号衰减。传输线经移动机器人本体的电气走线线路，连接至驾驶舱，为保证数据信号质量，传输线走线总长应低于50m。激光雷达60外侧加装防护罩10，用于雷达的防水及防尘，LMS111的密封防护等级为IP54。同时，为保证恶劣温度条件下的激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全天候雷达系统，其特征在于，包括：雷达测量装置，所述雷达测量装置包括有防护罩，所述防护罩的顶部和底部分别设有上散热风扇、下散热风扇，所述防护罩的前方设有一可开闭的防护罩窗，所述防护罩内通过固定件安装有激光雷达，所述防护罩的两侧分别设有加热片，所述防护罩的后方设有安装架板；雷达安装台，所述雷达安装台与安装架板通过粘合层粘合；所述激光雷达与车载工控机通过以太网通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种全天候雷达系统，其特征在于，包括：雷达测量装置，所述雷达测量装置包括有防护罩，所述防护罩的顶部和底部分别设有上散热风扇、下散热风扇，所述防护罩的前方设有一可开闭的防护罩窗，所述防护罩内通过固定件安装有激光雷达，所述防护罩的两侧分别设有加热片，所述防护罩的后方设有安装架板；雷达安装台，所述雷达安装台与安装架板通过粘合层粘合；所述激光雷达与车载工控机通过以太网通讯连接。2.根据权利要求1所述的全天候雷达系统，其特征在于，所述激光雷达是一激光测距传感器，工作电压+24V，功率30W，测量精度2cm。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳明明，顿向明，范俊，
申请(专利权)人：江苏泉工机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32