CN105334515A - 一种基于镜面反射的无人机避障雷达 - Google Patents

一种基于镜面反射的无人机避障雷达 Download PDF

Info

Publication number
CN105334515A
CN105334515A CN201510830459.9A CN201510830459A CN105334515A CN 105334515 A CN105334515 A CN 105334515A CN 201510830459 A CN201510830459 A CN 201510830459A CN 105334515 A CN105334515 A CN 105334515A
Authority
CN
China
Prior art keywords
radar
mirror
millimetre
wave radar
millimeter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510830459.9A
Other languages
English (en)
Inventor
袁帅
刘天一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201510830459.9A priority Critical patent/CN105334515A/zh
Publication of CN105334515A publication Critical patent/CN105334515A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/933—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of aircraft or spacecraft
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35—Details of non-pulse systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于镜面反射的无人机避障雷达，它包括雷达外壳(1)，安装在雷达外壳(1)底侧内部的毫米波雷达前端和基带处理电路(2)，安装在毫米波雷达前端和基带处理电路(2)上方的毫米波雷达透镜(3)，安装在毫米波雷达透镜(3)上方的旋转镜面(4)，旋转镜面(4)与电机(5)相连。本发明提供的无人机避障雷达，结构设计合理，成本低，可应用于小型无人机。本发明利用毫米波波束聚集的优点，通过旋转透镜，而不是雷达自身来实现360度检测，从而可简化电机结构，相比于相位雷达，本发明只需要一个雷达收发模块，成本大幅度下降，应用性强。

Description

一种基于镜面反射的无人机避障雷达
技术领域
本发明设计一种无人机避障雷达装置，具体设计一种结构设计合理，基于镜面反射的无人机避障碍的360度全景扫描雷达。
背景技术
现有的无人机避障碍，一般采用视觉，超声波或者激光。采用视觉方案在光线较暗的时候会出现识别下降，遇到下雪，下雨，大雾等不良天气也会很容易出现识别错误。采用超声波避障系统能探测到的距离很短，不能满足室外无人机避障的需求。采用激光成本高昂，且遇到恶劣天气仍然会出现识别准确率下降的问题。而采用毫米波雷达避障克服了以上的缺点，可以穿透恶劣天气，探测距离长，成本低。
传统技术要想用雷达进行360度全景扫描，有两种方案：1，雷达自身进行360度扫描；2，采用相控阵雷达，设计多个天线与雷达收发模块，通过相位变化进行扫描。第一种方案需要复杂的电机设备，不适用于小型无人机。第二种方案需要多个雷达收发模块，极大的增加了成本。
因此，很有必要在现有技术的基础之上设计研发一种结构设计合理，成本低，能应用于小型无人机避障碍的360度全景扫描雷达装置。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了提供一种结构设计合理，成本低，能应用于小型无人机避障碍的360度全景扫描雷达装置。
技术方案：为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于镜面反射的无人机避障雷达，它包括雷达外壳，安装在雷达外壳底侧内部的毫米波雷达前端和基带处理电路，安装在毫米波雷达前端和基带处理电路上方的毫米波雷达透镜，安装在毫米波雷达透镜上方的旋转镜面，旋转镜面与电机相连。
作为优选方案，以上所述的一种基于镜面反射的无人机避障雷达，所述的毫米波雷达透镜1个或2个。
作为优选方案，以上所述的一种基于镜面反射的无人机避障雷达，所述的旋转镜面与水平方向呈45角度。
作为优选方案，以上所述的一种基于镜面反射的无人机避障雷达，所述的毫米波雷达前端和基带处理电路包括毫米波前端电路和天线，与毫米波前端电路和天线相连的中频滤波放大模块，与中频滤波放大模块相连的模拟数字转换模块，与模拟数字转换模块相连的数字信号处理模块。
作为优选方案，以上所述的一种基于镜面反射的无人机避障雷达，所述的电机安装在雷达外壳的顶部。
本发明提供的基于镜面反射的无人机避障雷达，由毫米波雷达前端电路驱动天线向上垂直发出的毫米波，经过毫米波雷达透镜的聚焦后，入射到旋转镜面。经过一次镜面反射后，电磁波由垂直向上变为水平方向，其的出射角度取决于旋转镜面当前的位置。通过电机的转动带动旋转镜面不停的旋转，从而将垂直入射的毫米波变为360度发射的水平方面的毫米波。同时，外界障碍物反射回来的毫米波，通过旋转镜面再次进行反射，被毫米波雷达透镜聚焦后被毫米波雷达天线和前端电路接收，并进行处理。如此，则无人机周围360度的环境被构建出来，如果遇到障碍物，可以测量障碍物距离无人机的角度，位置及相对速度，为无人机提供避障功能。
有益效果：本发明提供的一种基于镜面反射的无人机避障雷达和现有技术相比具有以下优点：
本发明提供的新型的一种基于镜面反射的无人机避障雷达，结构设计合理，成本低，可应用于小型无人机。本发明利用毫米波波束聚集的优点，通过旋转透镜，而不是雷达自身来实现360度检测，从而可简化电机结构。相比于相控阵雷达，本发明只需要一个雷达收发模块，成本大幅度下降。
本发明，不仅仅适用于无人机的避障系统，还可用于机器人、吸尘器等等需要机器进行实时对周围环境进行2D，3D建模的情形。
附图说明
图1为本发明所述的一种基于镜面反射的无人机避障雷达的结构示意图。
图2为本发明中毫米波雷达前端和基带处理电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1和图2所示，一种基于镜面反射的无人机避障雷达，它包括雷达外壳(1)，安装在雷达外壳(1)底侧内部的毫米波雷达前端和基带处理电路(2)，安装在毫米波雷达前端和基带处理电路(2)上方的毫米波雷达透镜(3)，安装在毫米波雷达透镜(3)上方的旋转镜面(4)，旋转镜面(4)与电机(5)相连，电机(5)安装在雷达外壳(1)的顶部。
以上所述的一种基于镜面反射的无人机避障雷达，所述的毫米波雷达透镜(3)为1个或2个。
以上所述的一种基于镜面反射的无人机避障雷达，所述的旋转镜面(4)与水平方向呈45角度。
以上所述的一种基于镜面反射的无人机避障雷达，所述的毫米波雷达前端和基带处理电路(2)包括毫米波前端电路和天线，与毫米波前端电路和天线相连的中频滤波放大模块(2-1)，与中频滤波放大模块(2-1)相连的模拟数字转换模块(2-2)，与模拟数字转换模块(2-2)相连的数字信号处理模块(2-3)。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于镜面反射的无人机避障雷达，其特征在于，它包括雷达外壳(1)，安装在雷达外壳(1)底侧内部的毫米波雷达前端和基带处理电路(2)，安装在毫米波雷达前端和基带处理电路(2)上方的毫米波雷达透镜(3)，安装在毫米波雷达透镜(3)上方的旋转镜面(4)，旋转镜面(4)与电机(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于镜面反射的无人机避障雷达，其特征在于，所述的毫米波雷达透镜(3)为1个或2个。
3.根据权利要求1所述的一种基于镜面反射的无人机避障雷达，其特征在于，所述的旋转镜面(4)与水平方向呈45角度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于镜面反射的无人机避障雷达，其特征在于，所述的毫米波雷达前端和基带处理电路(2)包括毫米波前端电路和天线，与毫米波前端电路和天线相连的中频滤波放大模块(2-1)，与中频滤波放大模块(2-1)相连的模拟数字转换模块(2-2)，与模拟数字转换模块(2-2)相连的数字信号处理模块(2-3)。
5.根据权利要求4所述的一种基于镜面反射的无人机避障雷达，其特征在于，所述的电机(5)安装在雷达外壳(1)的顶部。
CN201510830459.9A 2015-11-25 2015-11-25 一种基于镜面反射的无人机避障雷达 Pending CN105334515A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510830459.9A CN105334515A (zh) 2015-11-25 2015-11-25 一种基于镜面反射的无人机避障雷达

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510830459.9A CN105334515A (zh) 2015-11-25 2015-11-25 一种基于镜面反射的无人机避障雷达

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105334515A true CN105334515A (zh) 2016-02-17

Family

ID=55285156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510830459.9A Pending CN105334515A (zh) 2015-11-25 2015-11-25 一种基于镜面反射的无人机避障雷达

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105334515A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105911560A (zh) * 2016-06-30 2016-08-31 西安深穹光电科技有限公司 无人机避障激光雷达装置及其避障方法
CN105911561A (zh) * 2016-06-30 2016-08-31 西安交通大学 一种基于激光雷达的无人机避障装置及避障方法
CN105912027A (zh) * 2016-06-30 2016-08-31 西安交通大学 一种无人机避障装置及避障方法
CN105974936A (zh) * 2016-04-26 2016-09-28 北京博瑞空间科技发展有限公司 无人机避障系统
CN106199630A (zh) * 2016-06-30 2016-12-07 西安深穹光电科技有限公司 基于激光雷达的无人机避障系统及其避障方法
CN109613515A (zh) * 2018-11-16 2019-04-12 上海禾赛光电科技有限公司 一种激光雷达系统
CN110935664A (zh) * 2019-11-06 2020-03-31 合肥齐飞信息技术有限公司 一种多旋翼无人机避障雷达
CN111650589A (zh) * 2020-06-18 2020-09-11 成都纳雷科技有限公司 一种无人机毫米波雷达探测系统、探测方法及无人机

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08139514A (ja) * 1994-11-04 1996-05-31 Honda Motor Co Ltd 車載用レンズアンテナ
JP2000046925A (ja) * 1998-07-31 2000-02-18 Furukawa Electric Co Ltd:The 車載用レーダアンテナ装置
KR20030004113A (ko) * 2001-07-04 2003-01-14 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 렌즈 안테나
JP2003050277A (ja) * 2001-08-08 2003-02-21 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd マルチパスミリ波映像化レーダシステム
CN201282193Y (zh) * 2008-08-28 2009-07-29 阮树成 毫米波准光集成介质透镜天线及其阵列
GB2463987A (en) * 2008-10-03 2010-04-07 Honeywell Int Inc Obstacle avoidance radar for UAVs
CN102253370A (zh) * 2011-06-24 2011-11-23 北京理工大学 一种77GHz毫米波汽车防碰撞雷达信号处理装置
CN203535221U (zh) * 2013-10-22 2014-04-09 河海大学 车载毫米波防撞雷达系统
JP2014512591A (ja) * 2011-03-11 2014-05-22 ザ・ユニバーシティ・オブ・シドニー 画像処理
CN203881938U (zh) * 2014-05-29 2014-10-15 国家电网公司 小型化38GHz毫米波宽带线性调频避障雷达前端收发电路
CN104808189A (zh) * 2015-05-04 2015-07-29 奇瑞汽车股份有限公司 一种毫米波雷达信号处理系统及方法
CN205246873U (zh) * 2015-11-25 2016-05-18 袁帅 一种基于镜面反射的无人机避障雷达

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08139514A (ja) * 1994-11-04 1996-05-31 Honda Motor Co Ltd 車載用レンズアンテナ
JP2000046925A (ja) * 1998-07-31 2000-02-18 Furukawa Electric Co Ltd:The 車載用レーダアンテナ装置
KR20030004113A (ko) * 2001-07-04 2003-01-14 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 렌즈 안테나
JP2003050277A (ja) * 2001-08-08 2003-02-21 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd マルチパスミリ波映像化レーダシステム
CN201282193Y (zh) * 2008-08-28 2009-07-29 阮树成 毫米波准光集成介质透镜天线及其阵列
GB2463987A (en) * 2008-10-03 2010-04-07 Honeywell Int Inc Obstacle avoidance radar for UAVs
JP2014512591A (ja) * 2011-03-11 2014-05-22 ザ・ユニバーシティ・オブ・シドニー 画像処理
CN102253370A (zh) * 2011-06-24 2011-11-23 北京理工大学 一种77GHz毫米波汽车防碰撞雷达信号处理装置
CN203535221U (zh) * 2013-10-22 2014-04-09 河海大学 车载毫米波防撞雷达系统
CN203881938U (zh) * 2014-05-29 2014-10-15 国家电网公司 小型化38GHz毫米波宽带线性调频避障雷达前端收发电路
CN104808189A (zh) * 2015-05-04 2015-07-29 奇瑞汽车股份有限公司 一种毫米波雷达信号处理系统及方法
CN205246873U (zh) * 2015-11-25 2016-05-18 袁帅 一种基于镜面反射的无人机避障雷达

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105974936A (zh) * 2016-04-26 2016-09-28 北京博瑞空间科技发展有限公司 无人机避障系统
CN105911560A (zh) * 2016-06-30 2016-08-31 西安深穹光电科技有限公司 无人机避障激光雷达装置及其避障方法
CN105911561A (zh) * 2016-06-30 2016-08-31 西安交通大学 一种基于激光雷达的无人机避障装置及避障方法
CN105912027A (zh) * 2016-06-30 2016-08-31 西安交通大学 一种无人机避障装置及避障方法
CN106199630A (zh) * 2016-06-30 2016-12-07 西安深穹光电科技有限公司 基于激光雷达的无人机避障系统及其避障方法
CN109613515A (zh) * 2018-11-16 2019-04-12 上海禾赛光电科技有限公司 一种激光雷达系统
CN110935664A (zh) * 2019-11-06 2020-03-31 合肥齐飞信息技术有限公司 一种多旋翼无人机避障雷达
CN110935664B (zh) * 2019-11-06 2020-12-29 广东魔影信息科技有限公司 一种多旋翼无人机避障雷达
CN111650589A (zh) * 2020-06-18 2020-09-11 成都纳雷科技有限公司 一种无人机毫米波雷达探测系统、探测方法及无人机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105334515A (zh) 一种基于镜面反射的无人机避障雷达
US11276189B2 (en) Radar-aided single image three-dimensional depth reconstruction
US10353053B2 (en) Object detection using radar and machine learning
US10545229B2 (en) Systems and methods for unified mapping of an environment
CN107209265B (zh) 光探测和测距装置
US20210255329A1 (en) Environment sensing system and movable platform
US10281262B2 (en) Range-finder apparatus, methods, and applications
KR20210096607A (ko) 레이더 딥 러닝
CN106066475A (zh) 一种三维激光雷达测距系统
CN104535996B (zh) 图像/激光测距/低空调频连续波雷达一体化系统
CN205941886U (zh) 一种三维激光雷达测距系统
CN102004311B (zh) 一种太赫兹波扫描方法和系统
CN105301600A (zh) 一种基于锥形反射镜的无扫描激光三维成像装置
CN108226903A (zh) 一种基于单激光测距装置的四线激光雷达扫描装置
CN103487810A (zh) 基于回波特征的无人车载雷达地形障碍物的检测方法
CN110412565A (zh) 传感器系统及自动驾驶车辆
CN115461260A (zh) 玻璃镜附接至旋转金属电机框架
Jasteh et al. Low-THz imaging radar for outdoor applications
CN205246873U (zh) 一种基于镜面反射的无人机避障雷达
KR20170029205A (ko) 회전 스캐닝 장치
TW202019742A (zh) 近距離障礙物之光達偵測裝置及其方法
US11405600B2 (en) Stereo camera
CN109870685B (zh) 基于改进的rd算法的室内距离向移动sar成像方法
CN112101069A (zh) 确定行驶区域信息的方法及装置
US11747481B2 (en) High performance three dimensional light detection and ranging (LIDAR) system for drone obstacle avoidance

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160217

RJ01 Rejection of invention patent application after publication