LiDAR-based Weather Detection: Automotive LiDAR Sensors in Adverse Weather Conditions

Technologische Verbesserungen erhöhen den Automatisierungsgrad von Fahrzeugen. Der natürliche Schritt ist dabei, den Fahrer dort zu unterstützen, wo er es am meisten wünscht: bei schlechtem Wetter. Das Wetter beeinflusst alle Sensoren, die zur Wahrnehmung der Umgebung verwendet werden, daher ist es entscheidend, diese Effekte zu berücksichtigen und abzuschwächen. Die vorliegende Dissertation konzentriert sich auf die gerade entstehende Technologie der automobilen Light Detection and Ranging (LiDAR)-Sensoren und trägt zur Entwicklung von autonomen Fahrzeugen bei, die in der Lage sind, unter verschiedenen Wetterbedingungen zu fahren. Die Grundlage ist der erste LiDAR-Punktwolken-Datensatz mit dem Schwerpunkt auf schlechte Wetterbedingungen, welcher punktweise annonatatierte Wetterinformationen enthält, während er unter kontrollierten Wetterbedingungen aufgezeichnet wurde. Dieser Datensatz wird durch eine neuartige Wetter-Augmentation erweitert, um realistische Wettereffekte erzeugen zu können. Ein neuartiger Ansatz zur Klassifizierung des Wetterzustands und der erste CNN-basierte Entrauschungsalgorithmus werden entwickelt. Das Ergebnis ist eine genaue Vorhersage des Wetterstatus und eine Verbesserung der Punktwolkenqualität. Kontrollierte Umgebungen unter verschiedenen Wetterbedingungen ermöglichen die Evaluierung der oben genannten Ansätze und liefern wertvolle Informationen für das automatisierte und autonome Fahren

Overview of meteorological inputs to NASP

An overview of meteorological systems for forecasting flight conditions is presented. The types of equipment used to gather the information used to prepare pilot briefings and in flight advisories is described. Possible improvements to the systems are classified as short term or long term

Crossed-beam technique for measuring horizontal winds

Three ground-based single-beam detectors determine wind vectors present within a given volume. Winds approximately constant near a selected height, blowing into or out of a 90 degree arc can be calculated with reasonably small error

Airline meteorological requirements

A brief review of airline meteorological/flight planning is presented. The effects of variations in meteorological parameters upon flight and operational costs are reviewed. Flight path planning through the use of meteorological information is briefly discussed

Cockpit display of hazardous weather information

Information transfer and display issues associated with the dissemination of hazardous weather warnings are studied in the context of windshear alerts. Operational and developmental windshear detection systems are briefly reviewed. The July 11, 1988 microburst events observed as part of the Denver Terminal Doppler Weather Radar (TDWR) operational evaluation are analyzed in terms of information transfer and the effectiveness of the microburst alerts. Information transfer, message content and display issues associated with microburst alerts generated from ground based sources are evaluated by means of pilot opinion surveys and part task simulator studies