間接飛行時間測距的案例
ZEMAX | 如何使用 ZOS-API 創建飛行時間自定義分析
LiDAR（光探測和測距）是一種傳感器技術，它可以通過測量發射的光從周圍物體反射到接收器的時間來幫助創建環境的三維數字地圖。作為自動駕駛汽車的一項關鍵技術，這種三維地圖在汽車工業中正變得至關重要。在汽車行業之外，LiDAR 被用于移動設備，用于增強現實、測量距離以及模糊照片和視頻的背景等功能。
在這篇文章中，我們將展示如何使用 ZOS-API 創建自定義分析 (User Analysis)，以測量激光雷達系統的飛行時間 (TOF)。此分析將讀取 ZRD 文件，提取其數據并繪制到達探測器的光線的飛行時間。
什么是自定義分析？
ZOS-API (應用程序接口 (Application Programming Interface) ) 可以使用最新的軟件技術連接和定制應用程序。應用程序與 OpticStudio 之間的連接有四種程序模式，但可以分為兩大類：
1) 完全控制（獨立 (Standalone) 模式和自定義擴展 (User Extensions) 模式），這種情況下，用戶通常完全控制鏡頭設計和用戶界面；
2) 有限訪問（自定義操作數 (User Operands) 模式和自定義分析模式），這種情況下，用戶使用現有鏡頭文件的副本進行處理和分析。
自定義分析模式用于填充自定義分析的數據。這些數據是用 OpticStudio 提供的現有圖形來顯示，用于大多數分析。此模式不允許對當前鏡頭系統或用戶界面進行更改（即：在這種模式下只允許對系統的副本進行更改）。自定義分析可以用 C++ (COM) 或 C# (.NET) 編寫。本文的自定義分析是用 C#編寫的。
展開 通過 CFD 仿真延長四旋翼無人機的飛行時間和范圍
2023 年 3 月 1 日? 5 分鐘閱讀
空中無人機主要有兩大類：能夠垂直起降 (VTOL) 的旋翼機和固定翼飛行器。與固定翼系統相比，旋翼無人機具有重要優勢，因為它們可以懸停（保持恒定高度）并且通常更易于控制和操作。然而，多旋翼也有先天的缺點，最重要的是飛行時間和航程有限。即使是現代和創新的電動無人機也有大約 20-30 分鐘的有限飛行時間，具體取決于飛行條件。高端艙中很少有人能達到接近一小時的飛行時間。
計算流體動力學（CFD）的應用可以幫助顯著提高無人機的效率并延長其飛行時間和航程。在本文中，我們將通過一個示例演示如何：工業無人機在懸停模式下的空氣動力學仿真和優化，這是此類無人機中能量最密集的模式。
四軸飛行器幾何
我們選擇了當今使用最廣泛的旋翼無人機配置之一：四軸飛行器。私人消費領域的無人機制造商（業余視頻拍攝、賽車無人機、兒童無人機等）主要依賴此類配置。
無人機 CAD 文件由西英格蘭大學的 Monasor 先生和 Weerasinghe 博士提供。
考慮到所需的推力，螺旋槳葉片使用 Fidelity 的參數化建模器進行建模。從原始幾何體中提取多個部分并堆疊在一起以構建 3D 葉片。提供了適當的扭曲分布以確保參數化刀片盡可能接近原始幾何形狀。
該設置受益于這種無人機幾何結構的對稱性：只有四分之一的無人機需要包含在計算域中，因此只有一只手臂。
所選的域定義代表了一個實際案例，對應于懸停高度足以忽略任何地面效應的“自由空氣”模擬。
結構化和非結構化網格劃分相結合
由于無人機領域的復雜性，使用Fidelity Automesh生成了一個非結構化網格，它會自動細化高曲率區域和邊緣附近的網格，從而最大限度地減少用戶交互和工程時間。這會產生足夠穩健的高質量網格以用于優化。
展開 飛行時間（ToF）技術大熱，但這幾個問題如何破？
近幾年來，飛行時間（ToF）技術方案成為眾多傳感器廠商相繼追逐的熱點，眾多半導體公司、IP公司紛紛推出新產品，來實現創新應用。TOF技術由于其受環境影響小，測量幀率高，算法開發難度低等特性，相較于結構光、多角成像具有很大優勢。同時，由于結構光易受外界環境影響，只適用于短距離應用，多角成像算法復雜，在光線較暗情況下并不適用。
據電子發燒友小編了解，目前ToF技術主要用于精確的遠距離沿路、工廠自動化中惡劣環境下的非接觸距離或水平測量的障礙檢測和躲避的精確位移檢測、無人機著陸與導航的精確測距、自動引導車輛中的周邊掃描、煙霧探測器、緊急出口等應用中的障礙物感應等領域。
首先，我們了解一下ToF的工作原畫。 ToF是通過給目標連續發送光脈沖，然后用傳感器接收從物體返回的光，通過探測光脈沖的飛行（往返）時間來得到目標物距離。
不過，據電子發燒友編輯從已經在采用ToF來做開發的工程師交流得到的反饋是，ToF技術也有其自身的缺陷或問題。例如：
一、絕大部分廠商的ToF傳感器售價偏貴，如果在普通消費級產品上使用，有沒有降價空間？成本是否能夠承受，如何破解成本難題？
二、在遇到多路徑干擾時，與距離混疊了怎么辦？有沒有很好的算法或是其它辦法來解決？
三、在主動照明同步問題該如何解決？是否有現成的解決方案提供給工程師？這個問題目前所說是相當棘手，業界還需要很多的探索。
來源：電子發燒友
展開 拜騰安裝pmd 3D飛行時間傳感器 實現車內手勢控制
據外媒報道，高端智能電動汽車品牌拜騰（BYTON）宣布，將與pmdtechnologies ag公司合作，在其首輛量產車型M-Byte SUV的車內手勢控制攝像系統（in-car gesture control camera system）中安裝pmdtechnologies的3D飛行時間傳感器（3D Time-of-Flight sensor）。該攝像系統將用于運行M-Byte SUV的48英寸共享全面屏（SED）。
拜騰的產品線定位為下一代智能設備，融合了先進數字技術，為顧客提供智能、安全、舒適和環保的駕駛和移動出行體驗。M-Byte是一輛中型電動SUV，也是拜騰的首款車型，將于2019年底投產。
pmdtechnologies ag.公司首席執行官Bernd Buxbaum博士表示：“隨著車輛的功能變得越來越多，自然交互成為了簡化人機界面的重要工具。拜騰是行業內的重要創新者之一，與其合作使pmd公司能夠展示我們全日照3D傳感器的潛力，這是其他3D技術無法做到的。”
pmdtechnologies ag公司與英飛凌技術公司（Infineon Technologies AG）聯合研發的3D飛行時間傳感器已經用于智能手機、機器人、VR/AR頭顯以及現在的車輛中。在拜騰的M-Byte車型中，飛行時間傳感器（ToF sensor）可讓汽車乘客利用手勢接聽手機，或是通過共享全面屏播放最喜歡的音樂。
pmd公司的3D飛行時間傳感器安裝在M-Byte攝像頭的上方，有一組照明燈，可不斷地向駕駛艙發射看不見的光線。該飛行時間傳感器測量攝像頭光線從物體和人（無論是靜止還是移動的）身上反彈的時間，從而實現了車內手勢控制攝像系統。
展開 
走進飛行時間傳感技術揭秘TOF傳感器工作原理及應用領域
TOF是飛行時間（Time of Flight）技術的縮寫，即傳感器發出經調制的近紅外光，遇物體后反射，傳感器通過計算光線發射和反射時間差或相位差，來換算被拍攝景物的距離，以產生深度信息，此外再結合傳統的相機拍攝，就能將物體的三維輪廓以不同顏色代表不同距離的地形圖方式呈現出來。根據原理來看,ToF技術早期的應用相對簡單,就是用來測距。
從去年開始,一票傳感器廠商和手機廠商的目光都投向了ToF傳感器。直到今年,英飛凌、AMS等傳感器廠商,以及蘋果、華為、三星等手機廠商仍在不斷推進ToF傳感器的技術和應用升級,可以推測,ToF傳感器不僅是火了,它已經來了。
但是,隨著ToF技術的應用不斷拓寬,ToF傳感器進入人們的視野主要是智能手機和平板領域,并且主要集中在3D ToF圖像傳感器,由于ToF傳感器目前最主要的是應用在成像領域。
在ToF傳感器逐漸成為智能手機標配的時候,多攝像頭的目的就逐漸浮出水面,可用于多場景的識別應用,例如前置及后置鏡頭用于手勢識別或者安全支付的臉部3D辨識,以及AR/VR也是ToF在3D感知上的應用方向。
圖2可以看到,目前ToF傳感器在細分領域的市場份額,主要還是以消費電子和汽車為主。 但是我們注意到ToF圖像傳感器除了在消費電子上仍然有很大的應用前景,其在物聯網領域潛力也具有被挖掘的潛力。例如：
智能家居、智慧安防、智慧零售、人流監控,ToF傳感器用于識別和跟蹤人體,不僅僅是現在的認臉模式,通過深度信息可以提高識別準確度;在自動駕駛/ 車內感知領域,ToF 傳感器也可以成為車載激光雷達、車內人體識別、車內手勢識別的重要元器件等。目前,也有不少企業將ToF傳感器植入AGV和機器人手臂當中,用于精準導航和實時避障。
展開 空客公司利用ANSYS 軟件已將飛行測試過程中的軟件生成時間從兩周縮短到短短兩天
軟件建模與仿真已將飛行測試過程中的軟件生成時間從兩周大幅縮短到短短兩天。這不僅能實現巨大的改進，而且還可獲得顯著的上市時間優勢。
Dimensions：仿真如何適應開發過程？
PG： 先從子系統設計入手，每個設計團隊都需要對自己環境進行建模，才能解決迫切的具體問題并找到可實現最佳性能的解決方案。在開發的集成階段，我們需要在稱為“Iron Bird”的單個仿真器中高度整合大量仿真結果。此仿真器必須支持多個獨立的系統及其不同物理場和互動方式。
Airbus一瞥
創立時間：1967年
總部：位于法國圖盧茲
全球員工：58000人 （來自100個國家）
影響力：目前有8340架空客飛機正在服役
Dimensions：由于一架飛機由眾多模型制造而成，如何才能將這些獨立的模型完美結合在一起？
BD：顯然，每個團隊不但需要自己的模型，而且還需要與模型相關的表現方案。例如，水力系統團隊需要清楚地表現發動機性能、動力側引擎機艙環境以及用戶側的起落架收放順序。這就促使我們開發了一套不僅能共享模型，而且還可將其裝配到更大型系統中的方案。
然后我們進行端到端仿真，并且只需根據相關結果調整控制邏輯或者迭代到架構設計。
PG：無論您希望檢查控制面的運動學、研究駕駛艙設計的人為因素還是設計與校正空調或通風系統，您都需要采用不同的建模方法，而且必須仿真各種不同組合的參數。要點是在設計的微調過程中提前采用建模與仿真實施大部分集成工作，并在最終測試階段減少整架飛機在地面或空中的測試點數量。
Dimensions：您如何看待將物理測試與建模融合在一起的最佳方法？
PG：我們擁有真正懂得如何解釋仿真結果的專家。對實際飛機或模型進行的大部分物理測試旨在重復檢查仿真結果是否與實際情況一致。
展開 頭條｜億航今日推出2座長航距自動駕駛飛行器VT-30，設計航程300公里，續航時間可達100分鐘！
2021年5月26日，美股上市公司億航智能（Nasdaq: EH）在廣州正式宣布推出新款2座電動載人級自動駕駛飛行器“VT-30”。億航稱這是公司產品系列中首款專為城際間空中交通設計的機型，VT-30采用復合翼結構，設計航程可達到300公里，設計續航時間可達100分鐘，將為城際交通提供安全、便捷、高效、環保、智能的空中交通解決方案。作為億航智能的長航距旗艦產品，VT-30將與專注于城市內空中交通的EH216機型互相補充，擴展空中交通網絡，完善未來城市空中交通（UAM）生態。這是億航2021年4月宣布實施戰略調整后的又一大動作。
據介紹，VT-30機身呈流線型，尾端設有組合升降方向舵面，兩側分布有八個螺旋槳和一對固定的機翼，尾部設有推進螺旋槳，在構型上極大地滿足升力與推力的混合平衡。億航表示，復合翼設計使VT-30既能兼具垂直起降和滑行起降模式，又能夠滿足長航距、長航時需求的優勢。與傳統固定翼飛機不同，其不需要跑道進行起降。與此同時， VT-30采用的三余度電傳操縱系統，能靈活組合成多種模式，大幅度提升飛機的安全性。
VT-30是面向城市群之間出行的產品 (如粵港澳大灣區、長三角、環渤海圈等)，可容納兩名乘客從一個城市飛往另一個城市。VT-30具備生態環保、零排放、低噪音的優點，完全符合億航智能綠色出行的理念。相較于傳統的城際交通方式，VT-30將有望為城市居民提供更加省時高效、綠色環保、低成本的解決方案，并進一步擴展城市空中交通服務的承載力。
目前，VT-30已經完成垂直起降、動力系統等相關測試。
展開 