超声波雷达、毫米波雷达与激光雷达数据融合的研究*

刘兆伦，周 明，周 延，李 琳，梁志辉

(合肥工业大学 机械工程学院，安徽 合肥 230009)

0 引言

传感器是现代机器系统和无人驾驶系统中必不可少的部件，各种传感器对信息的获取存在方式和原理上的差异，使得信息的精确度也无法保证。本文针对在无人驾驶小车上安装的超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达的数据融合问题，提出了一种数据融合思路。

1 数据融合预处理

融合多种雷达数据的方法是先将各种雷达接收到的数据进行预处理，将各自数据中的杂波和不需要的信息剔除，以减少融合处理器中的数据存储量[1]，然后再将这些数据进行中央级数据融合[2]。在进行数据融合前需进行超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达的数据预处理：超声波雷达返回的数据只有距离信息，通过对比距离信息，只留下距离相对较近的数据传入融合处理器；毫米波雷达返回数据的信息包括目标的径向距离、速度、方位角等，首先通过相邻采样点之间的车辆数据特征变化去除无效目标[3]，通过对距离信息的对比过滤掉距离太小和太大的目标信息，通过对速度的对比过滤掉静止的目标信息，然后将过滤后的数据传入融合处理器；考虑激光雷达的安装位置精度及车辆行驶的需要，给出一个限定范围，首先去除有效范围外的无关数据点，再通过滤波的方式滤除一些孤立的噪声点[4]，将过滤后的数据传入融合处理器。其中，超声波雷达选取车辆前侧多个超声波雷达测量数据求取平均值得到预处理后的数据，毫米波雷达和激光雷达则采用多次测量求得平均值的方法得到预处理后的数据。……