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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(tài)激光雷達和全固態(tài)激光雷達(Flash快閃和OPA相控陣,統(tǒng)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(xiàn)橫向360度的覆蓋面,通過內部鏡片實現(xiàn)垂直角度的覆蓋面,同比有著更耐用穩(wěn)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(xiàn)縱向寬泛的掃描。(二)混合半固態(tài)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。覽沃 Mid - 360 探測距離 可為10cm,小盲區(qū)配合小巧體積,輕松實現(xiàn)無盲區(qū)覆蓋。上海覓道Mid-360激光雷達價格
調頻連續(xù)波FMCW激光雷達,以三角波調頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理。藍色為發(fā)射信號頻率,紅色為接收信號頻率,發(fā)射的激光束被反復調制,信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射,反射會影響光的頻率,當反射光返回到檢測器,與發(fā)射時的頻率相比,就能測量兩種頻率之間的差值,與距離成比例,從而計算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據(jù)前方移動物體的速度而改變,結合多普勒效應,即可計算出目標的速度。優(yōu)點:每個像素都有多普勒信息,含速度信息;解決Lidar間串擾問題;不受環(huán)境光影響,探測靈敏度高;缺點:不能探測切向運動目標。微波激光雷達生產(chǎn)廠家激光雷達的輕便設計使其便于攜帶和操作。
機械式激光雷達,工作原理,發(fā)射和接收模塊被電機電動進行360度旋轉。在豎直方向上排布多組激光線束,發(fā)射模塊以一定頻率發(fā)射激光線,通過不斷旋轉發(fā)射頭實現(xiàn)動態(tài)掃描。優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:機械式激光雷達作為較早裝車的產(chǎn)品,技術已經(jīng)比較成熟,因為其是由電機控制旋轉,所以可以長時間內保持轉速穩(wěn)定,每次掃描的速度都是線性的。并且由于『站得高』,機械式激光雷達可以對周圍環(huán)境進行精度夠高并且清晰穩(wěn)定的360度環(huán)境重構。劣勢:雖然技術成熟,但因為其內部的激光收發(fā)模組線束多,并且需要復雜的人工調整,制造周期長,所以成本并不低,并且可靠性差,導致可量產(chǎn)性不高。其次,機械式激光雷達體積過大,消費者接受度不高。然后,它的壽命大約在1000h~3000h,而汽車廠商的要求是至少13000h,這也決定了其很難走向C端市場。
參數(shù)指標:(一)視場角,視場角決定了激光雷達能夠看到的視野范圍,分為水平視場角和垂直視場角,視場角越大,表示視野范圍越大,反之則表示視野范圍越小。以圖3中的激光雷達為例,旋轉式激光雷達的水平視場角為360°,垂直視場角為26.9°,固態(tài)激光雷達的水平視場角為60°,垂直視場角為20°。(二)線數(shù),線數(shù)越高,表示單位時間內采樣的點就越多,分辨率也就越高,目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達。(三)分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關,夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當,約為0.1°,旋轉式激光雷達的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。激光雷達的高精度三維成像為地質勘探提供了有力支持。
激光雷達的應用:1、林業(yè)調繪,森林中的樹木結構和高度的可視化是LiDAR應用真正成功的領域。但激光雷達真的能“穿透”樹木嗎?想象一下,你站在森林中間,抬頭看。你能看到陽光嗎?如果您可以看到光線透過,那么LiDAR也可以。當你知道樹的高度和地面的高度時,你就會得到一個真正的垂直剖面,如果你真的想要一個3D植被結構,地面LiDAR也可以生成逼真的3D模型。其實,地球科學激光高度計系統(tǒng)(GLAS)是頭一個從太空繪制森林地圖的激光測距(LiDAR)儀器。2、確定土地用途,激光雷達分類代碼包括地面、植被(低,中,高)、建筑、架空導線、公路、鐵路和水等等,每個分類定義都來自反射的激光脈沖。甚至通過多期數(shù)據(jù)監(jiān)測可以穩(wěn)定地了解我們星球的動態(tài)變化,包括氣候變化。覽沃 Mid - 360 引入抗干擾設計,在多雷達混行室內環(huán)境,主動抗串擾穩(wěn)定運行。天津覓道Mid-360激光雷達規(guī)格
自動駕駛巴士借助激光雷達感知周邊,安全接送乘客。上海覓道Mid-360激光雷達價格
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與即時定位定姿系統(tǒng)結合,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,機載激光雷達技術成為了森林資源調查的重要補充手段。普遍應用于快速獲取大范圍森林結構信息,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)營管理提供垂直結構分層、碳儲量、枯枝落葉易燃物數(shù)量等參數(shù)估算信息。上海覓道Mid-360激光雷達價格