分類,激光雷達按結構不同大致可以分為:機械旋轉激光雷達、混合半固態激光雷達和全固態激光雷達(Flash快閃和OPA相控陣,統稱為非掃描式)。(一)機械旋轉激光雷達,機械式激光雷達體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉實現橫向360度的覆蓋面,通過內部鏡片實現垂直角度的覆蓋面,同比有著更耐用穩定的特點,所以我們看到的自動駕駛路試車大多采用這種類型,雷達在車頂不停的在旋轉完成橫向掃描,靠增加激光束,實現縱向寬泛的掃描。(二)混合半固態激光雷達。按照掃描方式分為:轉鏡、硅基MEMS、振鏡+轉鏡、旋轉透射棱鏡。在夜間和惡劣天氣下,激光雷達能有效提升車輛的感知能力。四川工業激光雷達
對于激光的波長,目前主要使用使用波長為905nm和1550nm的激光發射器,波長為1550nm的光線不容易在人眼液體中傳輸。故1550nm可在保證安全的前提下較大程度上提高發射功率。大功率能得到更遠的探測距離,長波長也能提高抗干擾能力。但是1550nm激光需使用InGaAs,目前量產困難。故當前更多使用Si材質量產905nm的LiDAR。通過限制功率和脈沖時間來保證安全性。技術原理,激光雷達探測的具體技術可以分為TOF飛行時間法與相干探測方法。其中ToF方法可以進一步區分為iToF和dToF方法;飛行時間(ToF)探測方法,通過直接計算發射及接收電磁波的時間差測量被測目標的距離;相干探測方法(如:FMCW),通過測量發射電磁波與返回電磁波的頻率變化解調出被測目標的距離及速度。云南激光雷達正規激光雷達能夠快速捕獲運動目標的動態信息。
有幾個原因:我們這里說的激光雷達,是指 TOF 激光雷達,TOF 測距,靠的是 TDC 電路提供計時,用光速乘以單向時間得到距離,但限于成本,TDC 一般由 FPGA 的進位鏈實現,本質上是對一個低頻的晶振信號做差值,實現高頻的計數。所以,測距的精度,強烈依賴于這個晶振的精度。而晶振隨著時間的推移,存在累計誤差;距離越遠,接收信號越弱,雷達自身的尋峰算法越難以定位到較佳接收時刻,這也造成了精度的劣化;而由于激光雷達檢測障礙物的有效距離和較小垂直分辨率有關系,也就是說角度分辨率越小,則檢測的效果越好。如果兩個激光光束之間的角度為 0.4°,那么當探測距離為 200m 的時候,兩個激光光束之間的距離為200m*tan0.4°≈1.4m。也就是說在 200m 之后,只能檢測到高于 1.4m 的障礙物了。如果需要知道障礙物的類型,那么需要采用的點數就需要更多,距離越遠,激光雷達采樣的點數就越少,可以很直接的知道,距離越遠,點數越少,就越難以識別準確的障礙物類型。
激光雷達在ADAS應用:海內外持續發展,2025年全球市場規模有望達6.2億美元。2020年10月,百度在北京全方面開放無人駕駛出租車服務,在13個城市部署總數測試車輛,并且與一汽紅旗合作實現了中國首條L4級自動駕駛乘用車生產線建設,具備批量生產能力。根據Forst&Sullivan研究估計,2026年ADAS領域使用激光雷達產業規模有望達12.9億美元。其中,中國、美國、其他地區分別為6.7/3.5/2.7億美元。2030年ADAS領域使用激光雷達產業規模有望達64.9億美元,其中中國、美國、其他地區分別為32.5/13.0/19.5億美元??故彝鈴姽膺_ 70 米 @80% 反射率,覽沃 Mid - 360 適應多種光照條件。
激光的誕生,光子入射到物質中,以刺激電子從較高能級過渡到較低能級,并發射光子。當原子處于某種激發態時,有能量合適的光子從該原子附近通過,該原子就會釋放出一個具有同樣電勢能的光子,從而躍遷到低能級狀態。入射光子和發射光子具有相同的波長和相位,該波長對應于兩個能級之間的能量差。一個光子刺激一個原子發射另一個光子,因此產生兩個相同的光子,1917年,愛因斯坦在量子理論的基礎上提出了一個嶄新的概念一一受激輻射:即在物質與輻射場的相互作用中,構成物質的原子或分子可以在光子的激勵下產生光子。工業生產里激光雷達檢測產品缺陷,高效保證產品質量。機械式激光雷達渠道
礦山開采中激光雷達監測地形變化,預防潛在地質災害。四川工業激光雷達
LiDAR還能夠用于確定測量目標的速度。這可以通過多普勒方法或快速連續測距來實現。例如,可以使用LiDAR系統測量風速和車速。另外,LiDAR系統能夠用于建立動態場景的三維模型,這是自動駕駛中會遇到的情形。這可以通過多種方式來實現,通常使用的是掃描的方式。LiDAR 技術中的挑戰,在可實現的LiDAR系統中存在一些眾所周知的挑戰。這些挑戰根據LiDAR系統的類型有所不同。以下是一些示例:隔離和抑制發射光束的信號——探測光束的輻射亮度通常遠大于回波光束。必須注意確保探測光束不會被系統自身反射或散射回接收器,否則探測器將會因為飽和而無法探測外部目標。四川工業激光雷達