Параметричний синтез сучасних систем сканування навколишнього простору безпілотних транспортних засобів. Функціонали якості

Abstract

Електронно-скануюча система безпілотного транспортного засобу є однією із складових частин керуючого пристрою, яка сканує навколишній простір безпілотного транспортного засобу і визначає елементи картографічних даних, через які проходить маршрут. Для попередження зіткнення транспортного засобу з динамічною перешкодою, яка переміщається в передній зоні транспортного засобу, за допомогою сигналів ультразвукових датчиків, лазерного далекоміра (лидара), радара і інформації системи технічного зору оцінюється швидкість пересування перешкоди і відстань до неї. За отриманими даними і відомою швидкістю руху транспортного засобу прогнозують точку знаходження транспортного засобу на траєкторії руху в момент перетину динамічною перешкодою траєкторії руху транспортного засобу. Цілодобовість і зниження впливу погодних умов на комплекс забезпечується поєднанням радіоелектронних датчиків електронно-скануючої системи, що працюють в сантиметровому, ближньому і в далекому інфрачервоному діапазонах спектру. Лідар і радар встановлюють спереду транспортного засобу, або на опорно-поворотньому пристрої, яке закріплене на підйомно-щогловому пристосуванні, виконаному з можливістю обертання на 360 градусів в азимутальній площині, а також з можливістю переміщення по куту місця. Можливе розміщення підйомно-щоглового пристосування всередині безпілотного транспортного засобу. Внаслідок безперервної дії зовнішнього збурення вісь підйомно-щоглового пристосування безперервно відхиляється від вертикального положення. Якість процесу стабілізації оцінюється не тільки відхиленням підйомно-щоглового пристосування від вертикалі, але і кутовою швидкістю руху опорно-поворотних пристроїв. Вихідний сигнал з блоку керування обмежується і не дозволяє розвивати електронно-скануючій системі, яка встановлена на опорно-поворотньому пристрої, надмірній швидкості. Розроблені функціонали якості дозволяють синтезувати енергоефективну систему сканування навколишнього простору безпілотних транспортних засобів.

One of the main components of autonomous vehicle is a scanner system, which scans the surrounding space and detects the elements of mapping information located around the vehicle. To prevent vehicle collision with dynamic obstacles that are moving around the frontal part of the vehicle, the ultrasound, Light Detection and Ranging (LIDAR), radar sensors and computer vision systems estimate the distance and speed of the obstacle. With these data available and the known speed of the vehicle the point of intersection of trajectories can be predicted. A mix of radio sensors working within a centimeter radius, close proximity and long infrared range allows the system to function at any time of the day and under various weather conditions. The LIDAR and radar are installed in front of the vehicle or on a rotating base, which is installed on the mast, which provides 360-degree rotation in the azimuthal (horizontal) plane and the ability to change the angle to the horizontal plane. The mast can also be installed inside the vehicle. Due to constant external forces the mast deviates from the vertical position. The quality of the stabilization process is measured by the angle of deviation and the angular speed of the mast. The output signal obtained from the control system is limited and does not allow the scanning system to develop the excessive speed. The developed quality functions make it possible to synthesize the energy efficient scanning system for autonomous vehicles.