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主题:请教河里无线电通讯方面高手-关于信号追踪处理(测向测距) -- 捣江湖
大致需要这么一个功能,
应用背景举例:
1. 比如2台 无人驾驶的小车,一辆车要追踪另一辆车,而追踪的唯一根据就是后车 跟踪前车发出的信号。
2. 还比如 太空中,一个太空飞行器要根据另一个卫星发出的信号来扑捉它,当然也必须限定是根据特定信号来进行。那么这个捕手可以从360度 任何的方向来逼近这颗卫星
这里就有这么一个要求
1. 前面的小车要能够发出某种信号用来追踪用
2. 后面的小车能够捕捉到这个信号,并根据此信号推测出
a. 前车 离后车 的距离,方向(使用3轴笛卡尔坐标系,原点就建在后车身上),相对高度
b. 在近距离的时候(比如3~10米)需要有高的精度,需要防止2车撞上,需要不断拉近与前车的距离(因此需要方向),而近距离的时候还有很多的辅助手段,
在远距离可以只需要gps 坐标就行。
当然 使用信号跟踪只是实现的一种方法,这个问题是开放性的,就是如何让一个物通过某种媒介手段跟踪并趋近另一物的问题,而在逼近的足够近的时候又要考虑二者间有障碍和无障碍物的情况
另外还需要区分 近距离有障碍的情况和近距离无障碍的情况
还需要设备尽可能的小。
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这看起来好像是无线电测向和测距的问题。有可能已经有好的解决方案了,但是我没有搜到。
如果你对此问题有想法可以写在下面
如果你有成熟的解决方案和技术,我会考虑购买的。
---------添加约束条件,增加难度V1-----
谢谢 河友们的迅速而详尽的回答,这再次的说明西河水深藏龙卧虎。根据所指之路,一直在那不停蹄的看资料,受益匪浅。
上面 估计误导河友偏重近距离跟踪的问题了,而弱化了近距离障碍条件。
还要加其他条件。
这里补上:)
增加障碍类型
1. 挡住可见光的障碍,假设追踪过程中的一段路程,类似小车走迷宫,从A点到B点 中间有数重平行等间距长短不一拦路水泥墙,墙体高过车体,导致没法直视(即车在A到B的任何途中都没法用可见光看见另一辆车)
2. 树叶,草丛,树林这种可透露光斑的的障碍
3. 尘暴雾霾类
4. 流动类障碍(包括1,2种所说的障碍类型),比如 现在让一个人C身上带一个信号发生设备,一个小孩D带一个信号扑捉设备,如何在人口密度较大的大街上,街上还有车(小孩仅仅只能通过这个设备找到此人),前面发信号的人的流动是随意的,小孩的速度是略微超过那人的,问此时用哪种设计方法可以更好的找到C?
增加约束条件
干扰
1. 如果有很多类似C 的人都能发出某种信号,那么如何让众多的人都有属于自己的特征信号?
对于有障碍的是否可以捕捉衍射的返回信号?
还有不可见光的激光是否会增加设备制造的难度和体积?
另,对于近距离 无障碍 有没有具体的产品名(类)信息,如果有请直接将数据下载到此处 谢谢了。
隔行的人问题就是多!!!
这个市场上应该可以买得到,参见汽车的倒车雷达或者倒车影像设备。
无线电测量的方法我觉得从原理上来说也不太难,只是这方面不知道市场上对应哪种设备。
无线电我是这么考虑的,xy轴是两对十字正交排列的天线,通过比较相对天线上的信号相位,可以保持正对信号源。Z向的距离则通过测量接受信号的强度来计算。
便宜的有Xbox 摄像头的改装方案。一般数据收集的方面都比较成熟方案,数据处理和实时反应方面才是烧钱的地方。
不要用无线电,干扰大、精度低
1)10米以上远距离,按你说的,用GPS+GSM,后车通过GSM查询前车GPS坐标,然后和自身GPS坐标对比得出前车与自身的相对方位、距离。
2)10米以内近距离,用红外激光跟踪,就是导弹的原理,有现成的民用四象限光学跟踪头。车在平面上,不用四象限,左右两象限就够了,测方位。测距可以用脉冲定时法或锁相。设备简单,精度也高。
超声多探头也可以,但距离没那么远。
图像处理当然好,但对设备要求高、需要图像处理软件。
信号强度是最容易被各种因素干扰最不可靠的信息
无线电测距(包括激光测距、超深波测距)都是通过时间门测时间、乘以速度得到距离的。
可以测距离但是如果有障碍物就不太好了。另外就是倒车雷达好像体积还挺大的,但不知能否把它搞的再小点
自制低成本3D激光扫描测距仪(3D激光雷达),http://www.csksoft.net/blog/post/lowcost_3d_laser_ranger_2.html
扫描,你这个稳定器能否工作正常,以及最后能否都把时间,空间上不同的碎片整合成基本连续完整的图像呢,估计这步就是你说的软件了。
近距离测距,方法很多。如果使用图像方法,景深法、三角测距法,都很成熟。
结合你上面一贴一道回复你。
我也看到你说的绕障碍问题了,这个问题比较复杂,比起两车追踪问题复杂多了。
两车追踪问题答复过你了,绕障碍问题需要更多细节去考虑。
你说的两个车是什么样的车?什么地形环境?什么障碍?
这个问题和近距离跟踪需要结合起来考虑。
比如,如果是free land,障碍物可能是无法越过的大石头,也可能是可以越过的小石头,这样的话双光束测距测方位和跟踪就可能被大石头阻挡而无法实现,超声波也一样。就可能需要无线电测向测距(还要考虑波长不能太短)、图像处理+智能算法绕障碍了。如果是公路上只需要考虑各种车辆,雷达或图像或混合处理就能解决问题。
你搜一下或者查查书吧。
对于 实际问题,可以先用模拟的缩微小环境来做近似研究。比如小车 跑简单的迷宫,小车从人腿丛中穿过等(假设小车不会被踩到)。这个就考虑动态定向避障抗干扰穿越的能力。
动态: 2车都在动
定向:因后车在追逐逼近前车
避障:有对地静止障碍,有对地运动的动态障碍,障碍类型多样
穿越:后车必须根据前车的信号or 偶然短时间的瞥见多斑综合信息决定前进方向(这个算法问题)
抗干扰:假如有很多小车都发信号,你怎么区分哪个是你要追的。
我修改了原帖(始祖贴),但是西河系统估计没法通知给你。里面介绍了附加的障碍条件。
谢谢 大郎的回答,受教良多。我在考虑一个具体的应用环境给你,使之有的放矢,稍等