 
角度的方向請參考之前相關(guān)的公約,。 總線上所有信號的尺寸為：仿真時間步長中的有效光束數(shù)×要輸出的最大對象數(shù),。仿真時間步長中的有效光束數(shù)取決于傳感器基本選項卡中的配置。要輸出的最大對象數(shù)量在傳感器的系統(tǒng)選項卡中設(shè)置,。 這個信號是按光束主要排序的。也就是說,，對于每個波束,，要輸出的最大對象數(shù)量在信號中以連續(xù)的元素出現(xiàn)。 激光雷達傳感器通過其對象配置對話框進行配置,，其標簽如下,。 位置選項卡  通過輸入位置和方向值，傳感器將相對于對象的原點進行移動和旋轉(zhuǎn),。汽車的局部坐標系以藍色顯示,，而傳感器的局部坐標系以紅色顯示。有關(guān)正定位角的定義,，請參考坐標公約,。圖形表示只有在變化被實現(xiàn)后才會更新。 所描繪的傳感器光束表示可能無法反映實際情況,，因為光束表示只是二維的,。這意味著只有2D平面上的方向變化才會被考慮在內(nèi),。例如，在頂視圖平面上,，只有光束的方位角方向是正確的可視化,。如果傳感器傾斜了90度，其表現(xiàn)與傳感器未傾斜時相同,。類似的情況也發(fā)生在 "構(gòu)建區(qū)域 "中,。 基本選項卡 掃描模式 "字段用于定義掃描模式為線掃描、Z掃描或矩陣掃描,。 掃描參數(shù)字段包括以下信息： 視場(FoV),，方位角和仰角：從最終左光束的外緣到最終右光束的外緣所測量的角度(因此不是從中心線外光束左/上到中心線外光束右/下!)?？奢斎氲闹捣秶鸀?180至0度或0至180度,。 方位角和仰角的光束數(shù)：這些都是整數(shù)值，用來設(shè)置申報的FoV內(nèi)的光束數(shù),。請注意,，根據(jù) FoV 和輸入的光束數(shù)，所有光束的中心線的間距將相等,。間距是由PreScan自動計算的,，梁在一個平面內(nèi)的位置可以使用 "高級 "選項卡重寫。 水平/垂直掃描：用戶可以在這里定義掃描的方向,。 捕獲頻率FoV：表示圖案的執(zhí)行速度,。 如果在相對較窄的 FoV 下配置了大量的光束，那么并非所有的光束都會在 2D 查看器中顯示,。一個經(jīng)驗法則是,，如果FoV角度（度數(shù)）為光束數(shù)量的一半或更大，則配置的光束數(shù)量全部可見（因此,，如果FoV=13度或更高,，則25個光束可見）。 關(guān)于每個光束的掃描頻率的信息：根據(jù)所選擇的掃描模式,，方位角和仰角的光束數(shù),，以及所需的捕獲頻率，計算出一個結(jié)果的掃描頻率,。 光束具體設(shè)置字段包括如下信息,。 光束范圍：這里設(shè)置了基本選項卡下所有光束的有效范圍?？梢栽诟呒夁x項卡下指定光束的范圍.可以輸入的值范圍從最小探測范圍（默認為0.5米,，可在實驗->常規(guī)設(shè)置->傳感器中更改）到1000米。這個值也是可以改變的。 系統(tǒng)選項卡  波長參數(shù)決定了隱式模式下的大氣衰減水平,，可以從 "目標與介質(zhì) "選項卡中看到,。 偏轉(zhuǎn)角參數(shù)定義了光束偏轉(zhuǎn)的角度。對于激光應(yīng)用來說,，發(fā)散角的范圍通常在0.01和0.08度之間,。 參數(shù)max objects to output設(shè)置了激光雷達傳感器報告的數(shù)據(jù)集數(shù)量。讓n成為該字段中的數(shù)據(jù)集數(shù)量,。如果檢測到超過n個物體,，那么傳感器只報告最近的n個物體（不是按距離順序）?？梢暂斎氲淖畲髷?shù)值是5,。  分辨率參數(shù)將空間細分為所謂的分辨率單元。一個分辨率單元是空間中的一個體積,，該體積內(nèi)的所有檢測都會產(chǎn)生相同的傳感器讀數(shù),。分辨率單元由水平角、垂直角和距離決定,。因此,，分辨率參數(shù)定義了傳感器輸出的量化。 目標與介質(zhì)選項卡標簽  當選擇顯式選項時,，可以在相應(yīng)的字段中指定透射系數(shù),。當選擇 "隱式 "選項時，衰減由一個函數(shù)定義,，該函數(shù)在圖中可見,。圖中顯示的是波長與大氣衰減的關(guān)系。用于隱式設(shè)置的波長在系統(tǒng)選項卡中設(shè)置,。 所示數(shù)據(jù)來自于在相對干燥的環(huán)境中（美國亞利桑那州）進行的測量,。當空氣濕度增加時，如在熱帶地區(qū),，傳輸可能會嚴重惡化。PreScan不考慮濕度影響,。 天氣設(shè)置不會自動影響結(jié)果,。用戶應(yīng)通過透射率值來仿真天氣的影響。 漂移和噪音選項卡  在漂移選項卡中,，可以選擇零均值高斯和單向漂移類型,。 在 "噪聲 "選項卡中，可以輸入類似的信息。這個選項卡和漂移選項卡之間的一個明顯區(qū)別是,，你可以定義哪個量的噪聲被分配到照明路徑的開始（'x%'）,，哪個部分被分配到反射路徑的開始（'100-x%'）。照明路徑開始處的噪聲是光束上的幾何噪聲,；它影響光束的方向,。照明路徑末端的噪聲是測量噪聲；它適用于測量數(shù)據(jù),。雖然相同的漂移適用于所有光束（相關(guān)的）,，但噪聲適用于單個光束，并且是不相關(guān)的,。 此外,，噪聲疊加方法可以選擇，加法或乘法,。
其中噪聲項n是一個標準偏差s的零均值高斯（"正態(tài)"）分布值,。 范圍 在脈沖飛行時間測距中，測量的是短大功率脈沖的傳輸和目標接收該脈沖之間的時間,。讓tr為脈沖傳輸和接收之間的時間延遲,，讓c為光速(在PreScan中為常數(shù))，那么從源頭到目標再到源頭的往返距離由以下公式給出,。  在光束調(diào)制遙測中,，激光被一個（相對）低頻正弦波調(diào)制。飛行時間是通過測量發(fā)射和接收信號之間的相移來間接測量的,。讓fmod為調(diào)制頻率,，讓φr為發(fā)射波和接收波之間的測量差值，那么往返的飛行時間就是（假設(shè)飛行時間小于低頻波的周期）,。 將(2)代入(1),，則可得到波束調(diào)制遙測情況下的測距R。 PreScan從上述方法中抽象出來,，直接從場景的幾何形狀中計算范圍,。 范圍公式 范圍公式描述了傳輸功率和接收功率之間的關(guān)系。為了得出這個關(guān)系,，PreScan采取了一些在實際情況下有效的假設(shè)： 分散頂點是θ小,。 功率密度在光束截面上是均勻的。 目標物體具有均勻的漫反射半球形,。 目標入射功率 光束以一定的孔徑dta和發(fā)散頂點θ離開發(fā)射機,，然而，對于探測范圍R,，假設(shè)孔徑dta=0是有效的,，因此,，在PreScan中，激光束被模擬成一個圓錐體,。實心角用來表示光束或物體在距離R處的有效面積,。 考慮一束激光束以實心角Ω光束均勻輻射，功率Pt?，F(xiàn)在我們要計算距離R處的一個目標物體上的入射功率,，該物體以實心角Ωtar為子，見下圖,。 入射功率Ptar是傳輸功率Pt乘以路徑損耗的分數(shù)Ωtar /Ωbeam。 其中T= T( λ) 是大氣透射率(每米透射率),。T( λ)是入射光通過(未被吸收或散射)一米介質(zhì)(空氣)的分數(shù),。 比功率比和能量損失 根據(jù)目標入射功率Ptar、波長λ處的材料反射率ρ= ρtar( λ),、接收機天線有效面積Ara,，我們可以得出入射在接收機上的功率Pr。 其中2π是發(fā)生漫反射的半球的實心角,。將(4)代入(5)可得 比功率比（SPR）的定義是每平方米的功率比,。也就是 將(6)和(7)結(jié)合起來的結(jié)果是： 能量損失圖的定義是以分貝（dB）表示的SPR。它指的是使用單位面積（1米2）接收天線時的相對能量損失,。 在PreScan模擬中,，R、Ωbeam和Ωtar都是通過數(shù)值推導出來的,。(在圓錐光束的特殊情況下,，Ωbeam是分析已知的。)在PreScan中各種物體的反射率ρ(現(xiàn)在與波長無關(guān))可以在GUI中配置,。 PreScan中的各種對象都有一個反射率ρ（目前與波長無關(guān)）,，可以在GUI菜單中進行配置。實驗資源... 目標屬性激光雷達,。默認值如下表所示,。
PreScan中使用的反射率系數(shù) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
