激光脉冲驱动多传感器时间同步方法用于LiDAR系统
Jiazhi Yang1,2,3, Xingguo Han1,2,3, Wenzhong Deng1,2,3
1Guangxi Region Precious Metal Materials Advanced Process Research Center, Guilin University of Aerospace Technology, Guilin 541004, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 31, 2025
概括
这项研究引入了一种新的激光脉冲驱动时间同步 (LPTS) 方法,用于多传感器系统. LPTS将计时精度提高到0.1μs,克服了全球导航卫星系统 (GNSS) 同步的局限性.
科学领域:
- 传感器融合和数据集成
- 精确测量和计量学 精确测量和计量学
- 光学传感技术的技术
背景情况:
- 多传感器系统需要精确的时间同步来实现有效的数据融合.
- 目前全球导航卫星系统 (GNSS) 的同步方法缺乏准确性,易受信号干扰的影响.
- 现有的方法往往依赖于外部,可能不可靠的时间参考.
研究的目的:
- 引入和评估用于光检测和测距 (LiDAR) 系统的新型激光脉冲驱动时间同步 (LPTS) 方法.
- 在多传感器应用中解决传统时间同步方法的局限性.
- 为了提高时间同步的准确性和可靠性,而无需外部硬件依赖.
主要方法:
- 开发一个采用LPTS方法的定制LiDAR系统.
- 使用与激光束同步的电脉冲来驱动微控制器单元 (MCU) 计时器.
- 实施插值技术,以精确地与激光脉冲同步数据.
- 对LPTS与传统时间同步 (TRTS) 方法进行比较的实验分析.
主要成果:
- 使用LPTS方法可以达到0.1μs的计时精度.
- LPTS消除了对GNSS等外部时间参考的依赖,减轻了信号依赖问题.
- 该方法最大限度地减少了来自第三方时间源的激光动.
- 内部时间同步分辨率提高到0.1μs,显著提高相对定时精度.
结论:
- 新的LPTS方法为多传感器系统的时间同步提供了强大而准确的解决方案,特别是在LiDAR应用中.
- LPTS绕过了基于GNSS的同步的缺点,提供了卓越的性能和可靠性.
- 该技术提高了内部定时精度,并减少了对外部定时干扰的敏感性,而无需额外的硬件.
