MEMS陣鏡激光雷達(dá),MEMS振鏡是一種硅基半導(dǎo)體元器件,屬于固態(tài)電子元件;它是在硅基芯片上集成了體積十分精巧的微振鏡,其主要結(jié)構(gòu)是尺寸很小的懸臂梁——反射鏡懸浮在前后左右各一對(duì)扭桿之間以一定諧波頻率振蕩,由旋轉(zhuǎn)的微振鏡來反射激光器的光線,從而實(shí)現(xiàn)掃描。硅基MEMS微振鏡可控性好,可實(shí)現(xiàn)快速掃描,其等效線束能高達(dá)一至兩百線,因此,要同樣的點(diǎn)云密度時(shí),硅基MEMSLidar的激光發(fā)射器數(shù)量比機(jī)械式旋轉(zhuǎn)Lidar少很多,體積小很多,系統(tǒng)可靠性高很多。突破傳統(tǒng),覽沃 Mid - 360 為移動(dòng)機(jī)器人提供全新環(huán)境感知選擇。北京三維激光雷達(dá)制造
MEMS陣鏡激光雷達(dá)優(yōu)點(diǎn):MEMS微振鏡擺脫了笨重的馬達(dá)、多發(fā)射/接收模組等機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置,毫米級(jí)尺寸的微振鏡較大程度上減少了激光雷達(dá)的尺寸,提高了穩(wěn)定性;MEMS微振鏡可減少激光發(fā)射器和探測(cè)器數(shù)量,極大地降低成本。缺點(diǎn):有限的光學(xué)口徑和掃描角度限制了Lidar的測(cè)距能力和FOV,大視場(chǎng)角需要多子視場(chǎng)拼接,這對(duì)點(diǎn)云拼接算法和點(diǎn)云穩(wěn)定度要求都較高;抗沖擊可靠性存疑;振鏡尺寸問題:遠(yuǎn)距離探測(cè)需要較大的振鏡,不但價(jià)格貴,對(duì)快軸/慢軸負(fù)擔(dān)大,材質(zhì)的耐久疲勞度存在風(fēng)險(xiǎn),難以滿足車規(guī)的DV、PV的可靠性、穩(wěn)定性、沖擊、跌落測(cè)試要求;懸臂梁:硅基MEMS的懸臂梁結(jié)構(gòu)實(shí)際非常脆弱,快慢軸同時(shí)對(duì)微振鏡進(jìn)行反向扭動(dòng),外界的振動(dòng)或沖擊極易直接致其斷裂。FOV激光雷達(dá)廠家精選Mid - 360 距離探測(cè)可為 10cm,小盲區(qū)助力嵌入式無盲區(qū)安裝。
楔形棱鏡旋轉(zhuǎn)雷達(dá),收發(fā)模塊的PLD(PulsedLaserDiode)發(fā)射出激光,通過反射鏡和凸透鏡變成平行光,掃描模塊的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的棱鏡改變光路,使激光從某個(gè)角度發(fā)射出去。激光打到物體上,反射后從原光路回來,被APD接收。與MEMSLidar相比,它可以做到很大的通光孔徑,距離也會(huì)測(cè)得較遠(yuǎn)。與機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar相比,它極大地減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù),降低了對(duì)焦與標(biāo)定的復(fù)雜度,大幅提升生產(chǎn)效率,降低成本。優(yōu)點(diǎn):非重復(fù)掃描,解決了機(jī)械式激光雷達(dá)的線式掃描導(dǎo)致漏檢物體的問題;可實(shí)現(xiàn)隨著掃描時(shí)間增加,達(dá)到近100%的視場(chǎng)覆蓋率;沒有電子元器件的旋轉(zhuǎn)磨損,可靠性更高,符合車規(guī)。缺點(diǎn):?jiǎn)蝹€(gè)雷達(dá)的FOV較小,視場(chǎng)覆蓋率取決于積分時(shí)間;獨(dú)特的掃描方式使其點(diǎn)云的分布不同于傳統(tǒng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar,需要算法適配。
光學(xué)相控陣激光雷達(dá)(OPA),很多特殊的Lidar使用OPA(OpticalPhasedArray)光學(xué)相控陣技術(shù)。OPA運(yùn)用相干原理,采用多個(gè)光源組成陣列,通過調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個(gè)發(fā)射單元的相位差,來控制輸出的激光束的方向。OPA激光雷達(dá)完全是由電信號(hào)控制掃描方向,能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍,對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全局掃描或者某一區(qū)域的局部精細(xì)化掃描,一個(gè)激光雷達(dá)就可能覆蓋近/中/遠(yuǎn)距離的目標(biāo)探測(cè)。優(yōu)點(diǎn):純固態(tài)Lidar,體積小,易于車規(guī);掃描速度快(一般可達(dá)到MHz量級(jí)以上);精度高(可以做到μrad量級(jí)以上);可控性好(可以在感興趣的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行高密度掃描),缺點(diǎn):易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,使激光能量被分散;加工難度高:光學(xué)相控陣要求陣列單元尺寸必須不大于半個(gè)波長(zhǎng);探測(cè)距離很難做到很遠(yuǎn)。激光雷達(dá)的設(shè)計(jì)優(yōu)化提高了其在復(fù)雜環(huán)境中的可靠性。
激光雷達(dá),也稱光學(xué)雷達(dá)(LIght Detection And Ranging)是激光探測(cè)與測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,它通過測(cè)定傳感器發(fā)射器與目標(biāo)物體之間的傳播距離,分析目標(biāo)物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息,從而呈現(xiàn)出目標(biāo)物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。自上世紀(jì)60年代激光被發(fā)明不久,激光雷達(dá)就大規(guī)模發(fā)展起來。而測(cè)距原理上目前主要以飛行時(shí)間(time of flight)法為主,利用發(fā)射器發(fā)射的脈沖信號(hào)和接收器接受到的反射脈沖信號(hào)的時(shí)間間隔來計(jì)算和目標(biāo)物體的距離。在夜間和惡劣天氣下,激光雷達(dá)能有效提升車輛的感知能力。上海覓道Mid-360激光雷達(dá)批發(fā)
體育賽事上激光雷達(dá)追蹤運(yùn)動(dòng)員,輔助賽事分析評(píng)估。北京三維激光雷達(dá)制造
關(guān)于實(shí)際量程:雷達(dá)對(duì)特定目標(biāo)的實(shí)際量程會(huì)受到如下因素的影響:1、目標(biāo)漫反射率,目標(biāo)漫反射率不但與材質(zhì)有關(guān),也與表面朝向有關(guān)。目標(biāo)漫反射率越高,實(shí)際量程就越遠(yuǎn);2、反射面積,目標(biāo)表面被激光光斑覆蓋的面積。覆蓋面積越大,實(shí)際測(cè)量距離越遠(yuǎn);3、透光罩臟污程度,雷達(dá)的透光罩臟污會(huì)造成透光性能下降,透光性能下降得越多,測(cè)量能力越差,透光率下降至 60%時(shí),測(cè)量能力可能完全失效;4、大氣條件,雷達(dá)的實(shí)際測(cè)量能力同時(shí)受到大氣條件的影響,特別是在戶外工作時(shí)。大氣的光傳播能力越差,雷達(dá)的實(shí)際測(cè)量能力越低。在極端天氣條件 (例如濃霧)下,測(cè)量能力會(huì)完全失效。北京三維激光雷達(dá)制造