貴陽軌道檢測激光雷達的應用

來源: 發(fā)布時間:2022-11-13

TOF 是目前為成熟和廣泛應用的測距方式,根據(jù)光反射回的時間測距 離。具體來說是通過用脈沖激光照亮目標并測量反射返回信號的特性來工作。脈沖光的寬度范圍可以從幾納秒到幾微秒。TOF 激光雷達主要部 件有激光器、放大器、光電轉換器等。TOF 激光源目前有 905nm 和 1550nm 兩種,通常情況下 905nm 探測距離為 100-200m,由于靠近可見光對人眼有影響,因此難以通過加大功率增加探測距離,導致探測 距離有限。1550nm 探測距離能達到 250m,且有更好的安全性,但由 于 1550nm 接收器需要采用銦鎵砷光電探測器芯片,導致當前成本較高。探測器足激光接收機的部件,也是決定接收機性能的關鍵因素。貴陽軌道檢測激光雷達的應用

貴陽軌道檢測激光雷達的應用,激光雷達

電動光學機械掃描儀是比較常見的激光雷達掃描儀類型。2007年,激光雷達技術的先驅Velodyne公司發(fā)布了一款64波束旋轉掃描器,這款掃描器顯然在早期塑造并主導了自動駕駛汽車行業(yè)。這種掃描器明顯的優(yōu)點是測距距離長,水平視場寬,掃描速度快。大多數(shù)這種類型的傳感器都有幾個發(fā)射-接收通道,這些通道垂直堆疊,由電機旋轉,形成360°視場。盡管由此產生的點云能夠對車輛周圍的物體進行高質量的檢測,但這種掃描器類型仍有幾個缺點:(a)高功耗,(b)易受振動和機械沖擊,(c)龐大的包裝,(d)在大多數(shù)情況下,價格非常高。此外,由于垂直堆疊激光LEDs的數(shù)量有限,(e)它們的垂直分辨率有限。然而,世界上有幾家公司致力于減輕這些缺點,同時保持這類傳感器能夠產生的高質量點云。汽車激光雷達產品激光雷達由發(fā)射,接收和后置信號處理三部分和使此三部分協(xié)調工作的機構組成。

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4D毫米波雷達,也可以將其稱為成像雷達,在原有的功能基礎上增加了高度信息,能夠探測出物體的方位、距離、速度、高度四維數(shù)據(jù)。同時,4D毫米波雷達具有像素級的角分辨率,可解析出目標物體的輪廓,讓毫米波雷達實現(xiàn)近似于激光雷達的成像功能。傳統(tǒng)毫米波雷達由于缺少高度的信息,導致視角中只有一個平面,無法區(qū)分目標物體是在“路上”還是在“空中”。這讓毫米波雷達在自動駕駛感知中,尤其是在靜態(tài)物體識別上無法有效發(fā)揮其作用。

固態(tài)激光雷達是激光雷達的發(fā)展方向,主要包括 Flash 激光雷達和 OPA 激光雷達。純固態(tài)激光雷達在混合固態(tài)方案的基礎上進一步簡化機械結 構,采用固定光源和固定探測模式,不需要掃描器件可以實現(xiàn)更低成本 并且無需擔憂電機穩(wěn)定性。根據(jù)調研結果來看,目前純固態(tài)激光雷達缺 陷尚未完全解決,其中 Flash 激光雷達的缺點在于探測距離近;OPA 激 光雷達對材料要求比較苛刻,目前做出的產品也只能探測20-30m距離。 Flash 方案和照相機成像的原理非常類似。Flash 方案的光路和架構都 比較簡單,收發(fā)對稱,沒有任何的掃描組件,成本更低、可靠性更高。 缺點在于不管是采用 VCSEL 還是 EEL 光源,發(fā)射后能量發(fā)散會導致測 距能力下降。其中掃描體制可以選擇機械掃描、電學掃描和二元光學掃描等方式。

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過去,由于需要采用機器學習來訓練模型識別物體,攝像頭 即使有大量數(shù)據(jù)也難以避免邊角案例。毫米波雷達分辨率較差,通常在 算法上會過濾相對于路面不移動的雷達回波,以保證車輛在遇到隧道洞、 路牌等情況下能正常行駛,但遇到白色卡車橫在道路中間的極端案例會 導致相機和毫米波雷達雙雙失效造成事故。不同于攝像頭 需要訓練模型,激光雷達在面對未知物品時至少能夠給予安全范圍指導, 所以 L2+級別的輔助駕駛配備激光雷達不僅極大提升駕駛安全性, 保障駕駛員和乘客的安全,更能收集實時數(shù)據(jù)為 L3 打下基礎。硬件預 埋和后續(xù) OTA 遠程升級是當下整車廠的常用方式??垢蓴_能力強,隱蔽性好;激光不受無線電波干擾,能穿越等離子鞘。西藏250m激光雷達應用

還可以采用相干接收方式接收信號。貴陽軌道檢測激光雷達的應用

從技術路徑發(fā)展 來看,從機械式到混合固態(tài)再到純固態(tài),通過減少動態(tài)部分,壓縮產品 體積、提高集成度都是降本的主要方式。例如 Velodyne 機械激光雷達 在 2007 年率先推出的產品單價為 75000 美元約合 50 萬人民幣,如今 已上車的混合固態(tài)激光雷達價格在 800-4000 美元,從結構上已經(jīng)能大 幅降低產品價格和成本。另外一方面,隨著供應鏈成熟度提高以及企業(yè) 量產能力提升,隨著采購量提升天然會有成本降幅。同時通過 ASIC 自 主開發(fā)解決 FPGA 貴和進口依賴的痛點,未來實現(xiàn)更高自主可控性和更 有價格競爭力的產品。貴陽軌道檢測激光雷達的應用

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