云南無人機激光雷達的應(yīng)用

激光雷達自誕生以來經(jīng)歷了五個發(fā)展階段：（1）1960 年代-1970 年代：激光器 誕生，基于激光的探測技術(shù)開始發(fā)展，這一時期激光雷達主要用于科研及測繪， 1971 年阿波羅 15 號載人登月任務(wù)使用激光雷達對月球表面進行測繪。（2）1980 年代-1990 年代：激光雷達商業(yè)化起步，開始用于工業(yè)探測和早期無人駕駛項目， 這一時期西克和北洋等廠商推出單線掃描式 2D 激光雷達產(chǎn)品。（3）2000 年代2010 年代早期：高線數(shù)激光雷達開始用于無人駕駛的避障和導(dǎo)航，激光雷達主 要應(yīng)用于無人駕駛測試項目等。此時市場內(nèi)主要為國外廠商。（4）2016 年-2018 年：國內(nèi)廠商入局，激光雷達技術(shù)方案多樣化發(fā)展。此時激光雷達主要用于無人 駕駛、高級輔助駕駛、服務(wù)機器人等，且下游開始有商用化項目落地。（5）2019 年至今：市場發(fā)展迅速，產(chǎn)品性能持續(xù)優(yōu)化，應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展。激光雷達技術(shù) 朝向芯片化、陣列化發(fā)展。境外激光雷達公司迎來上市熱潮，同時有巨頭公司加 入激光雷達市場競爭。激光光速發(fā)散角小，能量集中，探測靈敏度和分辨率高。云南無人機激光雷達的應(yīng)用

激光雷達是結(jié)合了光學(xué)、電子、機械、軟件、芯片、器件等技術(shù)，可以進行環(huán)境 探測、數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)闹悄軅鞲衅?。激光雷達由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信息處 理系統(tǒng)和掃描系統(tǒng)組成。發(fā)射系統(tǒng)中的激勵源周期性地驅(qū)動激光器，發(fā)射激光脈 沖，激光調(diào)制器通過光束控制器控制發(fā)射激光的方向和線數(shù)，通過發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)，將激光發(fā)射至目標(biāo)物體；經(jīng)接收光學(xué)系統(tǒng)，光電探測器接收目標(biāo)物體反射 回來的激光，產(chǎn)生接收信號；接收信號經(jīng)過放大處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)由信息處理 模塊計算，獲取目標(biāo)表面形態(tài)、物理屬性等特性，然后建立物體模型。掃描系統(tǒng) 對所在的平面掃描，并產(chǎn)生實時的平面圖信息。貴州250m激光雷達避障激光雷達角分辨率高，速度分辨率高和距離分辨率高。

激光的發(fā)出有賴于泵浦源、增益介質(zhì)、諧振腔三大部件。激光的輸出需要外界提供 能量，泵浦源（又稱激勵源）即負(fù)責(zé)向增益介質(zhì)中的粒子提供能量，常見的泵浦方式有 電泵浦、光學(xué)泵浦、核能泵浦等；增益介質(zhì)用來提供向高能級躍遷的粒子，常用材料有 氖氣、有機染料、紅寶石、半導(dǎo)體、光纖等；諧振腔指使光波在其中來回反射從而提供 光能反饋的空腔，其作用是使腔內(nèi)的光子具有一致的頻率、相位和運行方向，使激光具 有良好的方向和相干性，同時還能放大受激輻射的強度。 激光器芯片將電激勵作為泵浦源，以半導(dǎo)體材料為增益介質(zhì)，通過諧振腔選模放大， 進而輸出激光，完成光電轉(zhuǎn)換。

機械旋轉(zhuǎn)激光雷達是比較早的激光雷達的掃描方式，但是由于零件多、壽命短、價格貴、體積大等眾多缺點，機械旋轉(zhuǎn)激光雷達并不適用于量產(chǎn)車輛。機械式激光雷達收發(fā)光源、接收器以及掃描系統(tǒng)坐在圓盤底座上。隨著外部電機的轉(zhuǎn)動，收發(fā)架構(gòu)會沿著這個圓盤進行轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)水平空間的360度掃描。優(yōu)點是外部電機控制技術(shù)比較成熟且能夠長時間保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；缺點是體積大難以集成到車頂，且激光雷達價格仍然過高而不符合大規(guī)模自動駕駛場景的需求。激光雷達以激光作為載波.可以用振幅、頻率、相位和振幅來搭載信息，作為信息載體。

激光雷達是一種以激光作為載波探測目標(biāo)位置的電子設(shè)備。激光雷達由發(fā)射模塊、接收模塊和信號處理模塊三部分組成。激光雷達測距的基本原理是激光信號由發(fā)射模塊發(fā)送出去，經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)到達目標(biāo)物，接收模塊接收來自目標(biāo)物的反射激光回波信號，在信號處理模塊，回波經(jīng)過處理進入到檢測系統(tǒng)，然后獲得目標(biāo)物的距離信息。即其中，L是目標(biāo)物的待測距離值，c是空氣中的光速，t是發(fā)射接收往返期間時間值。在平面上確定坐標(biāo)原點建立極坐標(biāo)系，那么定位平面上任意一點 M 的位置，需要知道 M 的坐標(biāo)（r，θ），即 M 點到原點的距離以及與坐標(biāo)軸的方位角，這樣通過得到 M 點相對坐標(biāo)系原點的位置信息而達到對 M 點的定位。氣體激光器是目前種類較多、輸出激光波長豐富、應(yīng)用廣的一種激光器。西藏一體式激光雷達避障

在大氣中間層金屬蒸氣層的觀測主要采用熒光共振散射激光雷達。云南無人機激光雷達的應(yīng)用

目前,在量產(chǎn)車規(guī)級激光雷達領(lǐng)域,大多數(shù)使用的都是半固態(tài)激光雷達,半固體的激光雷達具有較好的測距能力,但由于垂直視場角不大,在用于車輛兩側(cè)進行補盲時,它們對近距離低矮物體的檢測是存在缺失的,這種情況下,補盲激光雷達通常要布置多顆,因此,使用半固態(tài)激光雷達在成本上并不劃算。100°x75°超廣角,30米@10%的測距、192,000點/秒的點頻(單回波模式下)、160(H)x120(V)的全局分辨率,作為純固態(tài)激光雷達,半固態(tài)激光雷達具有一系列硬核參數(shù),造就了零盲區(qū)的優(yōu)勢,能夠即時感知矮小物體、高處路牌、路面車道線、立體停車庫等,為智能汽車掃除四周近距離感知盲區(qū)。基于高度集成化的結(jié)構(gòu),FT120在擁有強悍性能的同時,體積極為小巧,還能夠無縫嵌入車身兩側(cè)或四周。云南無人機激光雷達的應(yīng)用

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