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  • 在LightTools中進(jìn)行LiDAR光學(xué)系統(tǒng)模擬(2)

    作者:陳晨 來源:歐熠光電 時間:2021-01-28 12:05 閱讀:5010 [投稿]
    LiDAR(激光雷達(dá))光學(xué)系統(tǒng)越來越多地用于自動駕駛汽車的開發(fā)以及其他應(yīng)用中,為了應(yīng)對這種光學(xué)系統(tǒng)的準(zhǔn)確模擬,LightTools從9.1版本開始加入光程長度網(wǎng)格模擬功能。

    光源模擬:

    為了減少全掃描所需的模擬數(shù)量(光源不同角度模擬),我們簡化了模型,將LED光源替換為37個發(fā)射波長為905nm、功率為1W的柱面光源。

    - 每個光源代表單個脈沖位置,每個光源的角度間隔為0.5度,以覆蓋整個18°視野

    - 發(fā)光光源是重疊的,每個光源都設(shè)置為不可追跡光線(互不干擾)

    - 每個光源的直徑為2毫米,并且具有空間和角高斯切趾分布

    - 發(fā)散角度為0.24°

    通過這種方式,可以使用單個模擬來完成整個垂直掃描模擬。


    圖6.光源模擬

    探測器定義:

    為了簡化探測器透鏡系統(tǒng),我們使用了一個空氣圓柱體,在第一個表面添加了一個理想透鏡光學(xué)特性:焦距長度為30MM。像這樣的LiDAR系統(tǒng)的探測器通常是雪崩光電二極管(APDs)的線性陣列,用于探測垂直掃描。當(dāng)LiDAR系統(tǒng)的主體旋轉(zhuǎn)時,探測器在整個旋轉(zhuǎn)過程中收集垂直掃描。之后電子設(shè)備將掃描結(jié)果匯編成周圍環(huán)境的圖像。為了使LightTools能夠編譯這樣的合成圖像,我們將探測器建模為物理狹縫孔徑,表示APD陣列的敏感區(qū)域和狹縫后面的平面接收器。

    - 我們將在LiDAR旋轉(zhuǎn)時水平平移接收器,以便在接收器的不同部分捕獲每個連續(xù)的垂直掃描,我們可以編譯一個合成圖像。

    - 我們將使用參數(shù)控制來設(shè)置接收器平面的水平位置。


    圖7.理想透鏡與接收器

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