激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)自誕生以來,緊跟底層器件的前沿發(fā)展,呈現(xiàn)出了技術(shù)水平高的突出特點。激光雷達(dá)廠商不斷引入新的技術(shù)架構(gòu),提升探測性能并拓展應(yīng)用領(lǐng)域:從激光器發(fā)明之初的單點激光雷達(dá)到后來的單線掃描激光雷達(dá),以及在無人駕駛技術(shù)中獲得普遍認(rèn)可的多線掃描激光雷達(dá),再到技術(shù)方案不斷創(chuàng)新的固態(tài)式激光雷達(dá)、FMCW激光雷達(dá),以及如今芯片化的發(fā)展趨勢,激光雷達(dá)一直以來都是新興技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的表示。適用于實現(xiàn)部分視場角(如前向)的探測,因為不含機械掃描器件,其體積相較于其他架構(gòu)較為緊湊??蛇_(dá) 70 米 @80% 反射率探測,覽沃 Mid - 360 室內(nèi)外感知表現(xiàn)如一。物流車激光雷達(dá)生產(chǎn)廠家
機械式激光雷達(dá),工作原理,發(fā)射和接收模塊被電機電動進行360度旋轉(zhuǎn)。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(zhuǎn)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(dá)作為較早裝車的產(chǎn)品,技術(shù)已經(jīng)比較成熟,因為其是由電機控制旋轉(zhuǎn),所以可以長時間內(nèi)保持轉(zhuǎn)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(dá)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(gòu)。劣勢:雖然技術(shù)成熟,但因為其內(nèi)部的激光收發(fā)模組線束多,并且需要復(fù)雜的人工調(diào)整,制造周期長,所以成本并不低,并且可靠性差,導(dǎo)致可量產(chǎn)性不高。其次,機械式激光雷達(dá)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。物流車激光雷達(dá)制造礦山開采中激光雷達(dá)監(jiān)測地形變化,預(yù)防潛在地質(zhì)災(zāi)害。
旋轉(zhuǎn)透射棱鏡:棱鏡激光雷達(dá)也稱為雙楔形棱鏡激光雷達(dá),內(nèi)部包括兩個楔形棱鏡,激光在通過頭一個楔形棱鏡后發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),通過第二個楔形棱鏡后再一次發(fā)生偏轉(zhuǎn)??刂苾擅胬忡R的相對轉(zhuǎn)速便可以控制激光束的掃描形態(tài)。棱鏡激光雷達(dá)累積的掃描圖案形狀像花瓣,中心點掃描次數(shù)密集,圓的邊緣則相對稀疏,掃描時間持久才能豐富圖像,所以需要加入多個激光雷達(dá)共工作,以便達(dá)到更高的效果。棱鏡可以通過增加激光線束和功率實現(xiàn)高精與長距離探測,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積更難控制,軸承與襯套磨損風(fēng)險較大。
探測距離,激光雷達(dá)標(biāo)稱的較遠(yuǎn)探測距離一般為150-200m,實際上距離過遠(yuǎn)的時候,采樣的點數(shù)會明顯變少,測量距離和激光雷達(dá)的分辨率有著很大的關(guān)系。以激光雷達(dá)的垂直分辨率為0.4°較遠(yuǎn)探測距離為200m舉例,在經(jīng)過200m后激光光束2個點之間的距離為,也就是說只能檢測到高于1.4m的障礙物。如下圖10所示。如果要分辨具體的障礙物類型,那么需要采樣點的數(shù)量更多,因此激光雷達(dá)有效的探測距離可能只有60-70m。增加激光雷達(dá)的探測距離有2種方法,一是增加物體的反射率,二是增加激光的功率。物體的反射率是固定的,無法改變,那么就只能增加激光的功率了。但是增加激光的功率會損傷人眼,只能想辦法增加激光的波長,以避開人眼可見光的范圍,這樣可以適當(dāng)增大激光的功率。探測距離是制約激光雷達(dá)的另一個障礙,汽車在高速行駛的過程中越早發(fā)現(xiàn)障礙物,就越能預(yù)留越多的反應(yīng)時間,從而避免交通事故。激光雷達(dá)在無人倉儲系統(tǒng)中實現(xiàn)貨物的精確定位。
激光雷達(dá)難點:當(dāng)周邊環(huán)境中存在透明介質(zhì) (如潔凈水體) 時,位于透明介質(zhì)內(nèi)部或后方的目標(biāo)能夠被測到。由于光線在透明介質(zhì)中會發(fā)生折射,被測目標(biāo)實際上位于折射光路上,而測量結(jié)果則位于直線光路上,測量出的目標(biāo)位置會發(fā)生偏差,此外,雷達(dá)也可能會收到兩個反射回波,一個來自于透明介質(zhì)內(nèi)部或后方的實際目標(biāo)表面的反射,另一個來自于不完全潔凈的透明介質(zhì)表面的漫反射,此時的測量結(jié)果不確定,有可能是介質(zhì)表面,也可能是實際目標(biāo)。覽沃 Mid - 360 憑借 360°x59° 超廣 FOV,感知三維空間信息。浙江高精度激光雷達(dá)
體育賽事上激光雷達(dá)追蹤運動員,輔助賽事分析評估。物流車激光雷達(dá)生產(chǎn)廠家
MEMS:MEMS激光雷達(dá)通過“振動”調(diào)整激光反射角度,實現(xiàn)掃描,激光發(fā)射器固定不動,但很考驗接收器的能力,而且壽命同樣是行業(yè)內(nèi)的重大挑戰(zhàn)。支撐振鏡的懸臂梁角度有限,覆蓋面很小,所以需要多個雷達(dá)進行共同拼接才能實現(xiàn)大視角覆蓋,這就會在每個激光雷達(dá)掃描的邊緣出現(xiàn)不均勻的畸變與重疊,不利于算法處理。另外,懸臂梁很細(xì),機械壽命也有待進一步提升。振鏡+轉(zhuǎn)鏡:在轉(zhuǎn)鏡的基礎(chǔ)上加入振鏡,轉(zhuǎn)鏡負(fù)責(zé)橫向,振鏡負(fù)責(zé)縱向,滿足更寬泛的掃射角度,頻率更高價格相比前兩者更貴,但同樣面臨壽命問題。物流車激光雷達(dá)生產(chǎn)廠家