工業(yè)自動(dòng)化與自動(dòng)駕駛：工業(yè)自動(dòng)化，機(jī)器人應(yīng)用范圍包括無(wú)人送貨小車、自動(dòng)清掃車輛、園區(qū)內(nèi)的接駁車、港口或礦區(qū)的無(wú)人作業(yè)車、執(zhí)行監(jiān)控或巡線任務(wù)的無(wú)人機(jī)等，這些場(chǎng)景的主要特點(diǎn)是路線相對(duì)固定、環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單、行駛速度相對(duì)較低（通常不超過(guò)30km/h）。激光雷達(dá)可安裝在AGV等小型車輛中，在工廠或倉(cāng)庫(kù)中，集成激光雷達(dá)可以被用于導(dǎo)航自動(dòng)化設(shè)備，如自動(dòng)引導(dǎo)車和機(jī)器人，并幫助它們避免撞擊障礙物，以幫助其在無(wú)人環(huán)境下自動(dòng)感知路線從而進(jìn)行日常作業(yè)。三維激光雷達(dá)能夠提供目標(biāo)物體的空間位置和形態(tài)信息，為智能導(dǎo)航和環(huán)境感知提供強(qiáng)大支持。廣東覽沃激光雷達(dá)制造也有使用相干法，即為調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）激光雷達(dá)發(fā)射一束連續(xù)的光...

目前全球激光雷達(dá)行業(yè)展現(xiàn)出群雄爭(zhēng)霸的格局，國(guó)內(nèi)廠商勢(shì)頭強(qiáng)勁。國(guó)外廠商進(jìn)入行業(yè)較早，具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)；國(guó)內(nèi)廠商起步較晚，但正不斷縮小與國(guó)外廠商差距，甚至追平并反超。國(guó)外主要激光雷達(dá)廠商包括Velodyne、Luminar、Aeva、Valeo、Innoviz、Ibeo等；國(guó)內(nèi)主要激光雷達(dá)廠商包括禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、一徑科技、大疆覽沃等。國(guó)內(nèi)廠商持續(xù)發(fā)力，已在全球市場(chǎng)占據(jù)一席之地。2021年全球車載激光雷達(dá)市場(chǎng)份額靠前的公司中，中國(guó)廠商占據(jù)5席。法國(guó)巨頭Valeo以28%的市場(chǎng)份額獨(dú)占鰲頭。中國(guó)5大廠商合計(jì)市場(chǎng)份額達(dá)到26%。激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中扮演著眼睛的角色，可以快速準(zhǔn)確地獲取車輛周...

根據(jù)發(fā)生器的不同可以產(chǎn)生紫外線（10-400nm）到可見(jiàn)光（390-780nm）到紅外線（760-1000000nm）波段內(nèi)的不同激光，相應(yīng)的用途也各不相同。激光是一種單一顏色、單一波長(zhǎng)的光，激光雷達(dá)選用的激光波長(zhǎng)一般不低于850nm，以避免可見(jiàn)光對(duì)人眼的傷害，而目前主流的激光雷達(dá)主要有905nm和1550nm兩種波長(zhǎng)。905nm探測(cè)距離受限，采用硅材質(zhì)，成本較低；1550nm探測(cè)距離更遠(yuǎn)，采用昂貴的銦鎵砷（InGaAs）材質(zhì)，激光可被人眼吸收，故可做更遠(yuǎn)的探測(cè)光束。激光雷達(dá)在物流領(lǐng)域提高了貨物分揀和配送的效率。安徽工業(yè)激光雷達(dá)渠道探測(cè)距離，激光雷達(dá)標(biāo)稱的較遠(yuǎn)探測(cè)距離一般為150-200m，實(shí)...

激光雷達(dá)的應(yīng)用：1、水下地形測(cè)量，我們通常使用測(cè)深探測(cè)（或聲納）進(jìn)行水下調(diào)查。聲納發(fā)出砰砰聲并接收回聲。與LiDAR類似，它通過(guò)測(cè)量回波經(jīng)過(guò)的時(shí)間來(lái)計(jì)算距離。測(cè)深激光雷達(dá)與機(jī)載激光雷達(dá)不同，它使用綠色波長(zhǎng)，通過(guò)使用這種波長(zhǎng)，水下測(cè)繪可以一直測(cè)量到水底。同樣，河流和測(cè)深調(diào)查能夠繪制陸地和水生系統(tǒng)的地圖。2、洪水預(yù)警，通過(guò)使用LiDAR測(cè)量地表，水文學(xué)家可以建立數(shù)字高程模型。從這里，使用者可以在洪水發(fā)生之前繪制出容易被淹沒(méi)的區(qū)域。在這方面，激光雷達(dá)可以提供洪水預(yù)警系統(tǒng)，保障居民生命財(cái)產(chǎn)安全。保險(xiǎn)公司也可以使用這些數(shù)據(jù)收取更高的保費(fèi)，這只是保險(xiǎn)業(yè)中用于評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的眾多GIS應(yīng)用程序之一。三維激光雷達(dá)能...

行業(yè)上游供應(yīng)商，激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游（光學(xué)和電子元器件）、中游（集成激光雷達(dá)）、下游（不同應(yīng)用場(chǎng)景）。其中上游為激光發(fā)射、激光接收、掃描系統(tǒng)和信息處理四大部分，包含大量的光學(xué)和電子元器件。中游為集成的激光雷達(dá)產(chǎn)品，下游包括測(cè)繪、無(wú)人駕駛汽車、高精度地圖、服務(wù)機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。激光器和探測(cè)器是激光雷達(dá)的重要部件，激光器和探測(cè)器的性能、成本、可靠性與激光雷達(dá)產(chǎn)品的性能、成本、可靠性密切相關(guān)。激光雷達(dá)在機(jī)器人避障中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。黑龍江軌旁入侵激光雷達(dá)激光雷達(dá)是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域非常依賴的傳感器，越來(lái)越多的自動(dòng)駕駛公司看好激光雷達(dá)的應(yīng)用前景。激光雷達(dá)具有較高的分辨率，可以記錄周圍環(huán)境的三...

國(guó)外廠商在激光器和探測(cè)器行業(yè)耕耘較久，產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)，客戶群體也更為普遍。國(guó)內(nèi)廠商近些年發(fā)展迅速，產(chǎn)品性能已經(jīng)基本接近國(guó)外供應(yīng)鏈水平，并已經(jīng)有通過(guò)車規(guī)認(rèn)證（AEC-Q102）的國(guó)產(chǎn)激光器和探測(cè)器出現(xiàn)，元器件的車規(guī)化是車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，國(guó)內(nèi)廠商能夠滿足這一需求。相比國(guó)外廠商，國(guó)內(nèi)廠商在產(chǎn)品的定制化上有較大的靈活性，價(jià)格也有一定優(yōu)勢(shì)。光學(xué)部件方面，激光雷達(dá)公司一般為自主研發(fā)設(shè)計(jì)，然后選擇行業(yè)內(nèi)的加工公司完成生產(chǎn)和加工工序。光學(xué)部件國(guó)內(nèi)廠商的技術(shù)水平已經(jīng)完全達(dá)到或超越國(guó)外供應(yīng)鏈的水準(zhǔn)，且有明顯的成本優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)可以完全替代國(guó)外供應(yīng)鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。激光雷達(dá)的...

MEMS激光雷達(dá)模組，光學(xué)相控陣式(OPA)，相控陣發(fā)射器由若干發(fā)射接收單元組成陣列，通過(guò)改變加載在不同單元的電壓，進(jìn)而改變不同單元發(fā)射光波特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)單元光波的單獨(dú)控制，通過(guò)調(diào)節(jié)從每個(gè)相控單元輻射出的光波之間的相位關(guān)系，在設(shè)定方向上產(chǎn)生互相加強(qiáng)的干涉從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度高光束，而其他方向上從各個(gè)單元射出的光波彼此相消。組成相控陣的各相控單元在程序的控制下可使一束或多束強(qiáng)度高光束按設(shè)計(jì)指向?qū)崿F(xiàn)空域掃描。但光學(xué)相控陣的制造工藝難度較大，這是由于要求陣列單元尺寸必需不大于半個(gè)波長(zhǎng)，普通目前激光雷達(dá)的任務(wù)波長(zhǎng)均在1微米左右，這就意味著陣列單元的尺寸必需不大于500納米。而且陣列數(shù)越多，陣列單元的尺寸越小...

20世紀(jì)90年代后期，全球定位系統(tǒng)及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展使得激光掃描過(guò)程中的精確即時(shí)定位定姿成為可能。1990年德國(guó)Stuttgart大學(xué)Ackermann教授領(lǐng)銜研制的世界上頭一個(gè)激光斷面測(cè)量系統(tǒng)，這一系統(tǒng)成功將激光掃描技術(shù)與即時(shí)定位定姿系統(tǒng)結(jié)合，形成機(jī)載激光掃描儀。1993年，德國(guó)出現(xiàn)初個(gè)商用機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)TopScanALTM1020。1995年，機(jī)載激光雷達(dá)設(shè)備實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。此后，機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)成為了森林資源調(diào)查的重要補(bǔ)充手段。普遍應(yīng)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(jì)算、樹冠體積估測(cè)等，同時(shí)還為森林生態(tài)研究、森林經(jīng)營(yíng)管理提供垂直結(jié)構(gòu)分層、碳儲(chǔ)量、枯枝落葉易燃物數(shù)量等...

對(duì)于激光的波長(zhǎng)，目前主要使用使用波長(zhǎng)為905nm和1550nm的激光發(fā)射器，波長(zhǎng)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(fā)射功率。大功率能得到更遠(yuǎn)的探測(cè)距離，長(zhǎng)波長(zhǎng)也能提高抗干擾能力。但是1550nm激光需使用InGaAs，目前量產(chǎn)困難。故當(dāng)前更多使用Si材質(zhì)量產(chǎn)905nm的LiDAR。通過(guò)限制功率和脈沖時(shí)間來(lái)保證安全性。技術(shù)原理，激光雷達(dá)探測(cè)的具體技術(shù)可以分為TOF飛行時(shí)間法與相干探測(cè)方法。其中ToF方法可以進(jìn)一步區(qū)分為iToF和dToF方法；飛行時(shí)間（ToF）探測(cè)方法，通過(guò)直接計(jì)算發(fā)射及接收電磁波的時(shí)間差測(cè)量被測(cè)目標(biāo)的距離；相干探測(cè)方法（...

目前的激光雷達(dá)，不光只有光探測(cè)與測(cè)量，更是一種集激光、全球定位系統(tǒng)（GPS）和IMU（InertialMeasurementUnit，慣性測(cè)量裝置）三種技術(shù)于一身的系統(tǒng)，用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM（數(shù)字高程模型）。這三種技術(shù)的結(jié)合，可以高度準(zhǔn)確地定位激光束打在物體上的光斑，測(cè)距精度可達(dá)厘米級(jí)，激光雷達(dá)較大的優(yōu)勢(shì)就是"精確"和"快速、高效作業(yè)"。隨著激光雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，星載激光雷達(dá)的研制和應(yīng)用在20世紀(jì)90年代逐步成熟。2003年，NASA根據(jù)早先提出的采用星載激光雷達(dá)測(cè)量?jī)蓸O地區(qū)冰面變化的計(jì)劃，正式將地學(xué)激光測(cè)高儀列入地球觀測(cè)系統(tǒng)中，并將其搭載在冰體、云量和陸地高度監(jiān)測(cè)衛(wèi)星上發(fā)射升空...

新思科技提供的多個(gè)光學(xué)和光子學(xué)工具，可用于支持LiDAR的系統(tǒng)級(jí)和元件級(jí)設(shè)計(jì)：CODE V 光學(xué)設(shè)計(jì)軟件，用于在LiDAR系統(tǒng)中設(shè)計(jì)光學(xué)接收系統(tǒng)。光學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用：在 LiDAR系統(tǒng)中優(yōu)化接收器上的圈入能量。使用CODE V優(yōu)化LiDAR中的接收光學(xué)系統(tǒng)，LightTools 照明設(shè)計(jì)軟件能模擬雨滴、霧霾等大氣環(huán)境對(duì)光信號(hào)探測(cè)造成的影響，并能獲取返回光程數(shù)據(jù)以解決飛行時(shí)間計(jì)算問(wèn)題。用于 LiDAR 和激光光源的功能。使用LightTools模擬LiDAR光學(xué)系統(tǒng)，Photonic Solutions光子方案模擬工具，能夠?qū)iDAR系統(tǒng)中的多個(gè)組件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。毫米波激光雷達(dá)具有較高的分辨率和穿透...

在三維模型重建方面，較初的研究集中于鄰接關(guān)系和初始姿態(tài)均已知時(shí)的點(diǎn)云精配準(zhǔn)、點(diǎn)云融合以及三維表面重建。在此，鄰接關(guān)系用以指明哪些點(diǎn)云與給定的某幅點(diǎn)云之間具有一定的重疊區(qū)域，該關(guān)系通常通過(guò)記錄每幅點(diǎn)云的掃描順序得到。而初始姿態(tài)則依賴于轉(zhuǎn)臺(tái)標(biāo)定、物體表面標(biāo)記點(diǎn)或者人工選取對(duì)應(yīng)點(diǎn)等方式實(shí)現(xiàn)。這類算法需要較多的人工干預(yù)，因而自動(dòng)化程度不高。接著，研究人員轉(zhuǎn)向點(diǎn)云鄰接關(guān)系已知但初始姿態(tài)未知情況下的三維模型重建，常見(jiàn)方法有基于關(guān)鍵點(diǎn)匹配、基于線匹配、以及基于面匹配 等三類算法。激光雷達(dá)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中用于監(jiān)測(cè)大氣污染物的濃度。甘肅連續(xù)波激光雷達(dá)發(fā)射模組：Flash激光雷達(dá)采用的是垂直腔面發(fā)射激光器（Verti...

LiDAR 系統(tǒng)的工作原理及解決方案，本質(zhì)上講，LiDAR 是一個(gè)測(cè)量目標(biāo)物體距離的裝置。通過(guò)發(fā)射一個(gè)短的激光脈沖，并記錄發(fā)射光脈沖與探測(cè)到的反射（反向散射）光脈沖的時(shí)間間隔，就可以推算出距離信息。系統(tǒng)的工作原理及解決方案，LiDAR系統(tǒng)可以使用掃描反射鏡，多束激光或其它的方式“掃描”物體空間。借助其精確的測(cè)距能力，LiDAR 能夠用于解決許多不同的問(wèn)題。在遙感應(yīng)用中，LiDAR系統(tǒng)用于測(cè)量散射，吸收，或大氣中的顆粒或原子的再發(fā)射。在這些應(yīng)用中，對(duì)激光束的波長(zhǎng)可能會(huì)有專門的要求?？梢杂脕?lái)測(cè)量特定分子種類在大氣中的濃度，例如甲烷和氣溶膠含量。而測(cè)量大氣中的雨滴則可以用來(lái)估計(jì)風(fēng)暴距離和降水概率。毫...

激光雷達(dá)的優(yōu)劣勢(shì)分析，優(yōu)勢(shì)：轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)的激光發(fā)射和接收裝置是固定的，所以即使有【旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)】，也可以把產(chǎn)品體積做小，進(jìn)而降低成本。并且旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)只有反射鏡，整體重量比較輕，電機(jī)軸承的負(fù)荷小，系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)更穩(wěn)定，壽命更長(zhǎng)，是符合車規(guī)量產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)條件。劣勢(shì)：因?yàn)橛小拘D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)】這樣的機(jī)械形式的存在，便不可避免地在長(zhǎng)期運(yùn)行之后，激光雷達(dá)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確度會(huì)受到影響。其次，一維式的掃描線數(shù)少，掃描角度不能到360度。毫米波激光雷達(dá)借助高頻波長(zhǎng)的特性，可以突破惡劣氣候條件下的探測(cè)限制，應(yīng)用于雷達(dá)遙感等領(lǐng)域。機(jī)械式激光雷達(dá)制造商激光雷達(dá)的FOV，F(xiàn)OV指激光雷達(dá)能夠探測(cè)到的視場(chǎng)范圍，可以從垂直和水平兩個(gè)維度以角...

從應(yīng)用看，具備車規(guī)級(jí)量產(chǎn)實(shí)力的Tier1供貨商有法雷奧（Scala）、鐳神智能（CH32），Innovusion（Falcon）。2017年，奧迪A8為全球頭一款量產(chǎn)的L3級(jí)別自動(dòng)駕駛的乘用車，其搭載的激光雷達(dá)便是法雷奧和Ibeo聯(lián)合研發(fā)的4線旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達(dá)。2020年，鐳神智能自主研發(fā)的CH32面世，成為全球第二款獲得車規(guī)級(jí)認(rèn)證的轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)，目前已經(jīng)規(guī)?；桓稏|風(fēng)悅享量產(chǎn)前裝車型生產(chǎn)。2022年，搭載Innovusion Falcon激光雷達(dá)的蔚來(lái)ET7上市，該款激光雷達(dá)為1550nm方案，等效300線數(shù)。從售價(jià)看，法雷奧Scala 2為900歐元（約6500元人民幣），已經(jīng)下降至車...

給定兩個(gè)來(lái)自不同坐標(biāo)系的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)集，找到兩個(gè)點(diǎn)集空間的變換關(guān)系，使得兩個(gè)點(diǎn)集能統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系統(tǒng)中，這個(gè)過(guò)程便稱為配準(zhǔn)。配準(zhǔn)的目標(biāo)是在全局坐標(biāo)框架中找到單獨(dú)獲取的視圖的相對(duì)位置和方向，使得它們之間的相交區(qū)域完全重疊。對(duì)于從不同視圖（views）獲取的每一組點(diǎn)云數(shù)據(jù)，點(diǎn)云數(shù)據(jù)很有可能是完全不相同的，需要一個(gè)能夠?qū)⑺鼈儗?duì)齊在一起的單一點(diǎn)云模型，從而可以應(yīng)用后續(xù)處理步驟，如分割和進(jìn)行模型重建。目前對(duì)配準(zhǔn)過(guò)程較常見(jiàn)的主要是 ICP 及其變種算法，NDT 算法，和基于特征提取的匹配。激光雷達(dá)在工業(yè)自動(dòng)化中用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)線上的物體的位置。天津泰覽Tele-15激光雷達(dá)廠家激光光源，由于激光器發(fā)射的光線...

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(lái)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。激光雷達(dá)在考古發(fā)掘中用于繪制遺址的三維模型。江蘇激光雷達(dá)不同類激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)：機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)，機(jī)械旋轉(zhuǎn)式Lidar的發(fā)射和接收模塊存在宏觀意義上...

優(yōu)劣勢(shì)分析：優(yōu)點(diǎn)：FLASH激光雷達(dá)較大的優(yōu)勢(shì)在于可以一次性實(shí)現(xiàn)全局成像來(lái)完成探測(cè)，且成像速度快。體積小，易安裝，易融入車的整體外觀設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，元件極少，成本低。信號(hào)處理電路簡(jiǎn)單，消耗運(yùn)算資源少，整體成本低。刷新頻率可高達(dá)3MHz，是傳統(tǒng)攝像頭的10萬(wàn)倍，實(shí)時(shí)性好，因此易過(guò)車規(guī)。缺點(diǎn)：不過(guò)FLASH激光單點(diǎn)面積比掃描型激光單點(diǎn)大，因此其功率密度較低，進(jìn)而影響到探測(cè)精度和探測(cè)距離（低于50米）。要改善其性能，需要使用功率更大的激光器，或更先進(jìn)的激光發(fā)射陣列，讓發(fā)光單元按一定模式導(dǎo)通點(diǎn)亮，以取得掃描器的效果。激光雷達(dá)的維護(hù)簡(jiǎn)單，降低了使用成本。天津覓道Mid-360激光雷達(dá)行價(jià)激光雷達(dá)的工作原...

關(guān)于 FMCW 的原理，可以閱讀本系列的下一篇文章：Yvon Shong：走進(jìn)自動(dòng)駕駛傳感器——毫米波雷達(dá)。調(diào)幅連續(xù)波（AMCW）激光雷達(dá)與基本的飛行時(shí)間系統(tǒng)相似的是，調(diào)幅連續(xù)波激光雷達(dá)發(fā)射一個(gè)信號(hào)，測(cè)量激光反射回來(lái)的時(shí)間。但區(qū)別在于，時(shí)間飛行系統(tǒng)只發(fā)射一個(gè)脈沖，調(diào)幅連續(xù)波 LiDAR 通過(guò)改變激光二極管中的極電流來(lái)調(diào)整發(fā)射光強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)制。激光雷達(dá)應(yīng)用于測(cè)繪主要有測(cè)距、定位以及地表物體的三維繪制；其達(dá)作為一種重要的傳感器，目前正在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域和無(wú)人飛行器領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。激光雷達(dá)的發(fā)展與新材料、新技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域的融合密切相關(guān)，相互促進(jìn)和推動(dòng)著各自的發(fā)展進(jìn)步。國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)設(shè)備激光雷達(dá)...

要知道光速是每秒30萬(wàn)公里。要區(qū)分目標(biāo)厘米級(jí)別的精確距離，那對(duì)傳輸時(shí)間測(cè)量分辨率必須做到1納秒。要如此精確的測(cè)量時(shí)間，因此對(duì)應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)的成本就很難降到很低，需要使用巧妙的方法降低測(cè)量難度。首先，我們需要明確，激光雷達(dá)并不是單獨(dú)運(yùn)作的，一般是由激光發(fā)射器、接收器和慣性定位導(dǎo)航三個(gè)主要模塊組成。當(dāng)激光雷達(dá)工作的時(shí)候，會(huì)對(duì)外發(fā)射激光，在遇到物體后，激光折射回來(lái)被CMOS傳感器接收，從而測(cè)得本體到障礙物的距離。從原理來(lái)看，只要需要知道光速、和從發(fā)射到CMOS感知的時(shí)間就可以測(cè)出障礙物的距離，再結(jié)合實(shí)時(shí)GPS、慣性導(dǎo)航信息與計(jì)算激光雷達(dá)發(fā)射出去角度，系統(tǒng)就可以得到前方物體的坐標(biāo)方位和距離信息。激光雷達(dá)...

新思科技提供的多個(gè)光學(xué)和光子學(xué)工具，可用于支持LiDAR的系統(tǒng)級(jí)和元件級(jí)設(shè)計(jì)：CODE V 光學(xué)設(shè)計(jì)軟件，用于在LiDAR系統(tǒng)中設(shè)計(jì)光學(xué)接收系統(tǒng)。光學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用：在 LiDAR系統(tǒng)中優(yōu)化接收器上的圈入能量。使用CODE V優(yōu)化LiDAR中的接收光學(xué)系統(tǒng)，LightTools 照明設(shè)計(jì)軟件能模擬雨滴、霧霾等大氣環(huán)境對(duì)光信號(hào)探測(cè)造成的影響，并能獲取返回光程數(shù)據(jù)以解決飛行時(shí)間計(jì)算問(wèn)題。用于 LiDAR 和激光光源的功能。使用LightTools模擬LiDAR光學(xué)系統(tǒng)，Photonic Solutions光子方案模擬工具，能夠?qū)iDAR系統(tǒng)中的多個(gè)組件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。單線激光雷達(dá)通過(guò)單條激光束的掃描，實(shí)...

不同類激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)：機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)，機(jī)械旋轉(zhuǎn)式Lidar的發(fā)射和接收模塊存在宏觀意義上的轉(zhuǎn)動(dòng)。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(guò)不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描。機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar分立的收發(fā)組件導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程要人工光路對(duì)準(zhǔn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，可量產(chǎn)性差。目前有的機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar廠商在走芯片化的路線，將多線激光發(fā)射模組集成到一片芯片，提高生產(chǎn)效率和量產(chǎn)性，降低成本，減小旋轉(zhuǎn)部件的大小和體積，使其更易過(guò)車規(guī)。優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟；掃描速度快；可360度掃描。缺點(diǎn)：可量產(chǎn)性差：光路調(diào)試、裝配復(fù)雜，生產(chǎn)效率低；價(jià)格貴：靠增加收發(fā)模塊的數(shù)量實(shí)現(xiàn)高線束，元器件成本高，主機(jī)廠難以接受；難過(guò)...

激光雷達(dá)的構(gòu)成與分類：激光雷達(dá)的構(gòu)成，激光雷達(dá)發(fā)展到現(xiàn)在，其結(jié)構(gòu)精密且復(fù)雜，主要由激光系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信號(hào)處理單元和掃描模塊四大主要組件構(gòu)成。激光器以脈沖的方式點(diǎn)亮發(fā)射激光，照射到障礙物后對(duì)物體進(jìn)行3D掃描，反射光線經(jīng)由鏡頭組匯聚到接收器上。信號(hào)處理單元負(fù)責(zé)控制激光器的發(fā)射，并將接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)入主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算。進(jìn)一步的，我們可以根據(jù)以下指標(biāo)判斷激光雷達(dá)的好壞。視場(chǎng)角，視場(chǎng)角決定了激光雷達(dá)能夠看到的視野范圍，分為水平視場(chǎng)角和垂直視場(chǎng)角，視場(chǎng)角越大，表示視野范圍越大，反之則表示視野范圍越小。雷達(dá)點(diǎn)云激光雷達(dá)通過(guò)精確測(cè)量和高分辨率的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體形狀和位...

原理，激光雷達(dá)（ Light Detection and Ranging，LIDAR）是激光檢測(cè)和測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，通過(guò)對(duì)外發(fā)射激光脈沖來(lái)進(jìn)行物體檢測(cè)和測(cè)距。激光雷達(dá)采用飛行時(shí)間（Time of Flight，TOF）測(cè)距，發(fā)射器先發(fā)送一束激光，遇到障礙物后反射回來(lái)，由接收器接收，然后通過(guò)計(jì)算激光發(fā)送和接收的時(shí)間差，得到目標(biāo)和自己的相對(duì)距離。如果采用多束激光并且360度旋轉(zhuǎn)掃描，就可以得到整個(gè)環(huán)境的三維信息。激光雷達(dá)掃描出來(lái)的是一系列的點(diǎn)，因此激光雷達(dá)掃描出來(lái)的結(jié)果也叫“激光點(diǎn)云”。激光雷達(dá)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中實(shí)現(xiàn)了真實(shí)世界的數(shù)字化重建。江蘇livox激光雷達(dá)廠家RSoft 工具，能夠支持對(duì)片上Li...

優(yōu)劣勢(shì)分析，優(yōu)勢(shì)：首先，該設(shè)計(jì)減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù)以實(shí)現(xiàn)一幀之內(nèi)更高的線數(shù)，也隨之降低了對(duì)焦與標(biāo)定的復(fù)雜度，因此生產(chǎn)效率得以大幅提升，并且相比于傳統(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá)，棱鏡式的成本有了大幅的下降。其次，只要掃描時(shí)間夠久，就能得到精度極高的點(diǎn)云以及環(huán)境建模，分辨率幾乎沒(méi)有上限，且可達(dá)到近100％的視場(chǎng)覆蓋率。劣勢(shì)：棱鏡式激光雷達(dá)FOV相對(duì)較小，且視場(chǎng)中心的掃描點(diǎn)非常密集，雷達(dá)的視場(chǎng)邊緣掃描點(diǎn)比較稀疏，在雷達(dá)啟動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)會(huì)有分辨率過(guò)低的問(wèn)題。對(duì)于高速移動(dòng)的汽車來(lái)說(shuō)，顯然不存在長(zhǎng)時(shí)間掃描的情況，不過(guò)可以通過(guò)增加激光線束和功率實(shí)現(xiàn)更高的精度和更遠(yuǎn)的探測(cè)距離，但機(jī)械結(jié)構(gòu)也相對(duì)更加復(fù)雜，體積讓前兩者更...

激光雷達(dá)的應(yīng)用：1、水下地形測(cè)量，我們通常使用測(cè)深探測(cè)（或聲納）進(jìn)行水下調(diào)查。聲納發(fā)出砰砰聲并接收回聲。與LiDAR類似，它通過(guò)測(cè)量回波經(jīng)過(guò)的時(shí)間來(lái)計(jì)算距離。測(cè)深激光雷達(dá)與機(jī)載激光雷達(dá)不同，它使用綠色波長(zhǎng)，通過(guò)使用這種波長(zhǎng)，水下測(cè)繪可以一直測(cè)量到水底。同樣，河流和測(cè)深調(diào)查能夠繪制陸地和水生系統(tǒng)的地圖。2、洪水預(yù)警，通過(guò)使用LiDAR測(cè)量地表，水文學(xué)家可以建立數(shù)字高程模型。從這里，使用者可以在洪水發(fā)生之前繪制出容易被淹沒(méi)的區(qū)域。在這方面，激光雷達(dá)可以提供洪水預(yù)警系統(tǒng)，保障居民生命財(cái)產(chǎn)安全。保險(xiǎn)公司也可以使用這些數(shù)據(jù)收取更高的保費(fèi)，這只是保險(xiǎn)業(yè)中用于評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的眾多GIS應(yīng)用程序之一。激光雷達(dá)的高精...

MEMS激光雷達(dá)模組，光學(xué)相控陣式(OPA)，相控陣發(fā)射器由若干發(fā)射接收單元組成陣列，通過(guò)改變加載在不同單元的電壓，進(jìn)而改變不同單元發(fā)射光波特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)單元光波的單獨(dú)控制，通過(guò)調(diào)節(jié)從每個(gè)相控單元輻射出的光波之間的相位關(guān)系，在設(shè)定方向上產(chǎn)生互相加強(qiáng)的干涉從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度高光束，而其他方向上從各個(gè)單元射出的光波彼此相消。組成相控陣的各相控單元在程序的控制下可使一束或多束強(qiáng)度高光束按設(shè)計(jì)指向?qū)崿F(xiàn)空域掃描。但光學(xué)相控陣的制造工藝難度較大，這是由于要求陣列單元尺寸必需不大于半個(gè)波長(zhǎng)，普通目前激光雷達(dá)的任務(wù)波長(zhǎng)均在1微米左右，這就意味著陣列單元的尺寸必需不大于500納米。而且陣列數(shù)越多，陣列單元的尺寸越小...

根據(jù)激光雷達(dá)按技術(shù)架構(gòu)分類：機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)：通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)收發(fā)陣列進(jìn)行整體旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間水平360°視場(chǎng)范圍的掃描。測(cè)距能力在水平360°視場(chǎng)范圍內(nèi)保持一致。半固態(tài)式激光雷達(dá)：半固態(tài)方案的特點(diǎn)是收發(fā)單元與掃描部件解耦，收發(fā)單元（如激光器、探測(cè)器）不再進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)，具體包括微振鏡方案、轉(zhuǎn)鏡方案等。適用于實(shí)現(xiàn)部分視場(chǎng)角（如前向）的探測(cè)，體積相較于機(jī)械旋轉(zhuǎn)式雷達(dá)更緊湊。固態(tài)激光雷達(dá)：固態(tài)式方案的特點(diǎn)是不再包含任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，具體包括相控陣（OpticalPhasedArray,OPA）方案、Flash方案、電子掃描方案等。激光雷達(dá)在建筑施工中用于精確測(cè)量和定位。湖北連續(xù)波激光雷達(dá)激光雷達(dá)在L2...

第三組基于回波能量強(qiáng)度判斷采樣點(diǎn)是否為噪點(diǎn)。通常情況下，激光光束受到類似灰塵、雨霧、雪等干擾產(chǎn)生的噪點(diǎn)的回波能量很小。目前按照回波能量強(qiáng)度大小將噪點(diǎn)置信度分為二檔：01 表示回波能量很弱：這類采樣點(diǎn)有較高概率為噪點(diǎn)，例如灰塵點(diǎn)；10 表示回波能量中等，該類采樣點(diǎn)有中等概率為噪點(diǎn)，例如雨霧噪點(diǎn)。噪點(diǎn)置信度越低，說(shuō)明該點(diǎn)是噪點(diǎn)的可能性越低。第四組基于采樣點(diǎn)的空間位置判斷是否為噪點(diǎn)。例如：激光探測(cè)測(cè)距只在測(cè)量前后兩個(gè)距離十分相近的物體時(shí)，兩個(gè)物體之間可能會(huì)產(chǎn)生拉絲狀的噪點(diǎn)。目前按照不同的噪點(diǎn)置信度分為三檔，噪點(diǎn)置信度越低，說(shuō)明該點(diǎn)是噪點(diǎn)的可能性越低。激光雷達(dá)的未來(lái)發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)更高的分辨率、更遠(yuǎn)的測(cè)...

有幾個(gè)原因：我們這里說(shuō)的激光雷達(dá)，是指 TOF 激光雷達(dá)，TOF 測(cè)距，靠的是 TDC 電路提供計(jì)時(shí)，用光速乘以單向時(shí)間得到距離，但限于成本，TDC 一般由 FPGA 的進(jìn)位鏈實(shí)現(xiàn)，本質(zhì)上是對(duì)一個(gè)低頻的晶振信號(hào)做差值，實(shí)現(xiàn)高頻的計(jì)數(shù)。所以，測(cè)距的精度，強(qiáng)烈依賴于這個(gè)晶振的精度。而晶振隨著時(shí)間的推移，存在累計(jì)誤差；距離越遠(yuǎn)，接收信號(hào)越弱，雷達(dá)自身的尋峰算法越難以定位到較佳接收時(shí)刻，這也造成了精度的劣化；而由于激光雷達(dá)檢測(cè)障礙物的有效距離和較小垂直分辨率有關(guān)系，也就是說(shuō)角度分辨率越小，則檢測(cè)的效果越好。如果兩個(gè)激光光束之間的角度為 0.4°，那么當(dāng)探測(cè)距離為 200m 的時(shí)候，兩個(gè)激光光束之間的距...