20世紀90年代后期,全球定位系統(tǒng)及慣性導航系統(tǒng)的發(fā)展使得激光掃描過程中的精確即時定位定姿成為可能。1990年德國Stuttgart大學Ackermann教授領銜研制的世界上頭一個激光斷面測量系統(tǒng),這一系統(tǒng)成功將激光掃描技術(shù)與即時定位定姿系統(tǒng)結(jié)合,形成機載激光掃描儀。1993年,德國出現(xiàn)初個商用機載激光雷達系統(tǒng)TopScanALTM1020。1995年,機載激光雷達設備實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。此后,機載激光雷達技術(shù)成為了森林資源調(diào)查的重要補充手段。普遍應用于快速獲取大范圍森林結(jié)構(gòu)信息,如樹木定位、樹高計算、樹冠體積估測等,同時還為森林生態(tài)研究、森林經(jīng)營管理提供垂直結(jié)構(gòu)分層、碳儲量、枯枝落葉易燃物數(shù)量等參數(shù)估算信息。激光雷達的功耗低,延長了設備的使用壽命。遼寧多線激光雷達
二維掃描振鏡激光雷達,這類激光雷達的主要元件是兩個掃描器——多邊形棱鏡和垂直掃描振鏡,分別負責水平和垂直方向上的掃描。特點是掃描速度快,精度高。比如:一個四面多邊形,只移動八條激光器光束(相當于傳統(tǒng)的8線激光雷達),以5000rpm速度掃描,垂直分辨率為2667條/秒,120度水平掃描,在10Hz非隔行掃描下,垂直分辨率達267線。優(yōu)點:轉(zhuǎn)速越高,掃描精度越高;可以控制掃描區(qū)域,提高關鍵區(qū)域的掃描密度;多邊形可提供超寬FOV,一般可做到水平120度。MEMSLidar一般不超過80度;通光孔徑大,信噪比和有效距離要遠高于MEMSLidar;價格低廉,MEMS振鏡貴的要上千美元,多邊形激光掃描已經(jīng)非常成熟,價格只要幾十美元;激光雷達間抗干擾性強缺點:與MEMS技術(shù)比,其缺點是功耗高,有電機轉(zhuǎn)動部件。Hap激光雷達哪家好在智能物流中引導 AGV 小車,提升貨物搬運倉儲效率。
目前激光雷達廠商主要使用波長為 905nm 和 1550nm 的激光發(fā)射器,波長為 1550nm 的光線不容易在人眼液體中傳輸,這意味著采用波長為 1550nm 激光的激光雷達的功率可以相當高,而不會造成視網(wǎng)膜損傷。更高的功率,意味著更遠的探測距離,更長的波長,意味著更容易穿透粉塵霧霾。但受制于成本原因,生產(chǎn)波長為1550納米的激光雷達,要求使用昂貴的砷化鎵材料。廠商更多選擇使用硅材料制造接近于可見光波長的 905nm 的激光雷達,并嚴格限制發(fā)射器的功率,避免造成眼睛的長久性損傷。
從車規(guī)級應用來看,小鵬P5配備2顆大疆Livox車規(guī)級棱鏡式激光雷達,另外大疆Livox也獲得了一汽解放量產(chǎn)項目的定點 。針對單顆棱鏡式中心區(qū)域點云密集。兩側(cè)點云相對稀疏的情況,小鵬P5選擇在車前部署了2顆激光雷達,前方提高至 180度的超寬點云視野,提高應對近處車輛加塞、十字路口拐彎等復雜路況的通行能力。針對車規(guī)級設備需要在連續(xù)振動、高低溫、高濕高鹽等環(huán)境下連續(xù)工作的特點,固態(tài)激光雷達成為了較為可行的發(fā)展方向。喜歡特種行業(yè)的朋友應該都聽過軍機、軍艦上搭載的相控陣雷達,而OPA光學相控陣激光雷達便是運用了與之相似的原理,并把它搬到了車端。激光雷達的分辨率高,能夠捕捉到細微的目標特征。
為了克服探測距離的限制,F(xiàn)LASH激光雷達的表示廠商Ibeo、LedderTech開始在激光收發(fā)模塊進行創(chuàng)新。車規(guī)級激光雷達鼻祖Ibeo,則一步到位推出了單光子激光雷達,Ibeo稱其為Focal Plane Array焦平面,實際也可歸為FlASH激光雷達。2019年8月27日,長城汽車與德國激光雷達廠商Ibeo正式簽署了激光雷達技術(shù)戰(zhàn)略合作協(xié)議,三方合作的產(chǎn)品基礎就是ibeonEXT Generic 4D Solid State LiDAR。從長遠來看,F(xiàn)LASH激光雷達芯片化程度高,規(guī)模化量產(chǎn)后大概率能拉低成本,隨著技術(shù)的發(fā)展,F(xiàn)LASH激光雷達有望成為主流的技術(shù)方案。農(nóng)業(yè)植保依靠激光雷達輔助無人機,完成精確變量噴灑作業(yè)。航道激光雷達現(xiàn)貨直發(fā)
安防監(jiān)控運用激光雷達實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)入侵異常情況。遼寧多線激光雷達
全固態(tài)激光雷達。顧名思義此激光雷達沒有任何機械擺動結(jié)構(gòu),自然也沒有旋轉(zhuǎn)。將機械化的激光雷達芯片化,體型更小、性能更好、壽命更可靠,但逃脫不了摩爾定律的軌道,目前有兩種方式。1. 光學相控陣式(OPA)固態(tài)激光雷達,OPA固態(tài)激光雷達完全沒有擺動固件,利用多個光源組成陣列,合成特定方向的光束,實現(xiàn)對不同方向的掃描。具有掃描速度快、精度高、可控性好、體積小(Quanergy激光雷達只有90x60x60mm)等優(yōu)點,缺點是易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,同時生產(chǎn)難度高。2.Flash固態(tài)激光雷達,F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達,也可以說是非掃描式,它可以在短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光,利用光陣構(gòu)建圖像,就像是照相機,快速記錄整個場景,減少了沒有了轉(zhuǎn)動與鏡片磨損,相對更為穩(wěn)定,不過缺陷也很明顯,比如探測距離較近,對處理器要求較高,相對應成本也高。遼寧多線激光雷達