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无人船避障

 

纳雷科技无人船1+N测距雷达避障解决方案

"具一项统计,在船舶碰撞事故中,89%-96%的事故可归因于人的自身原因,包括明显的和潜在的原因,而基于毫米波雷达的无人防碰撞系统有可能很好的解决这一难题。相对于无人车,无人船的发展速度有可能更快,这个主要取决于水面的环境相对陆地环境比较简单,更有利于无人系统的发展"

------某水上无人系统领域专家

业务挑战

船舶碰撞

船舶撞桥

船舶撞岸

船舶触礁

曾经采用的方案

轮胎靠岸防碰撞,目前很多船只在使用

                  超声波避障

超声波在水中的传播速度是1400m/s,在15摄氏度的空气中其传播速度为340m/s,温度越高,传播速度越大,一般情况下在固体中传播最快,液体中次之,气体中最慢,对于接触水面同时又要实现前方物体反射的情况,距离经常报错,距离过短时,基本无法使用。

 激光雷达避障


激光雷达,是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态,无人船在使用的过程中,往往环境比较复杂,激光可以穿透水面,给出的数据不一定是实际需要的目标距离,在实际的无人船系统基本没有使被采用。

视觉传感器

视觉传感器是指利用光学元件和成像装置获取外部环境图像信息的仪器,通常用图像分辨率来描述视觉传感器的性能。视觉传感器的精度不仅与分辨率有关,而且与被测物体的检测距离相关。被测物体距离越远,其绝对的位置精度越差,由于水面环境相对复杂,一般都需要配合雷达使用。

传感器 实现原理 产品 距离 精度 优点 缺点
视觉传感器 捕获光线像素 / 100m 0.5m 应用方案成熟 误差相对较大,不适合恶劣天气
超声波 振动波 金瓷 0.3~3m 0.1m 成本很低 穿透水面且水面和空气中传输速度不同
激光 激光束 激光测距仪 <200m ±0.02m 测量环境好的情况下,精度高 激光穿透水面,反射影响较大,成本高
雷达 FMCW 纳雷SP70C 50m 0.05m 全天候,全天时

精度略低

 基于雷达的解决方案:


纳雷科技测距雷达防碰撞方案:采用1+N(SP70C) 个测距雷达,一个长距离测距雷达和N个中短距离测距雷达,长距离可以选择100米~450米的长距离雷达,实现前向防碰撞,根据覆盖区域和船舶大小不同,可以根据根据实际情况选择N个中短距离测距雷达,实现船舶360°无死角防护。
中距离测距雷达推荐:SP70C 是一款 24GHz 中距离雷达传感器,采用FMCW 体制,能测量目标的距离、速度、角度,最高刷新率 50Hz,同时检测多达 8 个目标, 角度覆盖范围达 100°,有效探测范围 0.5m~50m, 最低识别速度 0.1m/s,有效测速范围±70m/s。

测距雷达SP70C参数

参数 条件 最小值 典型值 最大值 单位
系统特性
发射频率   24.00   24.20 GHz
发射功率(EIRP)   13 20 24 dBm
调制方式   FMCW  
更新率     50   Hz
通信接口   UART  
测距测速特性
测距范围 @0 dBsm 0.1   40 m
测速范围   -70   70 m/s
多目标检测特性
同时检测目标     8  
天线特性
波束宽度 方位面(-6dB)   100   deg
俯仰面(-6dB)   17   deg
其他特性
工作电压   4 5 6 V DC
重量     55   g
尺寸   110x70x17(长x宽x高) mm

客户收益

1.实时准确的检测无人船周围障碍物距离,提交中控系统,及时调整行进方向,提升船舶行驶安全性;

2.不受天气环境影响,适应于各种海面、湖面作业环境,可以实现全天时全天候应用,提升船舶的整体效率;

3.360度无死角的检测周围环境,较远的探测距离,大大提升无人船的安全性能。

客户价值

灵活定制

满足客户需求    灵活定制产品

部署灵活

方便灵活的安装    专用软件测试安装效果

精准检测

产品提供精准的目标信息

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