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误差校正方法的测试与精度分析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:表8-125 通道的距离分布续表由表8-1,可以看到测量距离为10.249m 时,出现最大误差,为此我们对此距离下的误差数据从系统误差和随机误差两方面进行分析。通过以上分析可以得知,本书提出的误差校正方法有效地消除了测量中的系统误差,提高了阵列激光雷达的测距精度,并且校正系数矩阵容易计算。图8-1校正前25 通道高斯分布密度图图8-2校正后25 通道高斯分布密度图

误差校正方法的测试与精度分析

受限于所购买的脉冲激光器峰值功率只有220W,设计的阵列激光雷达在所有25 通道都能收到信号的条件下,最大探测距离只有13m,这里给出了8m、9m、10m 处的测距数值,以此对本书提出的误差校正方法的有效性进行说明。校正前后的测距数值以及按距离分段的校正系数如表8-1 所示,校正前的测距数值包含上述各项误差。从表8-1 中最后两行可以看到:校正前的测距值与距离真值的误差最大达到1.536m,校正后的测距值与距离真值误差降低到了0.231m。

表8-1 25 通道的距离分布(张飙等,2016)

续表

(www.xing528.com)

由表8-1,可以看到测量距离为10.249m 时,出现最大误差,为此我们对此距离下的误差数据从系统误差随机误差两方面进行分析。图8-1 为校正前(原始测量数据)25 通道的高斯分布密度图,每个小图下方的第一行数字为均值σ,第二行数字为方差μ。观察图8-1 发现:每个通道的随机误差,围绕着其均值呈现出高斯分布特性;通道间的均值差别较大,因此可推断出测量的结果同时存在高斯型随机误差和系统误差。图8-2 为校正后的25 通道高斯分布密度图,由图8-2 可发现:各通道的均值已接近真值;通道内的随机误差,围绕着其均值呈现出高斯分布特性,而且分布密度的形状与图8-1 中的基本相似。进一步分析还能发现:同一通道校正前后的方差也很接近。通过以上分析可以得知,本书提出的误差校正方法有效地消除了测量中的系统误差,提高了阵列激光雷达的测距精度,并且校正系数矩阵容易计算。但是,该方法对于测量中的随机误差,没有消除或改善的能力。

图8-1 校正前25 通道高斯分布密度图

图8-2 校正后25 通道高斯分布密度图

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