二維掃描振鏡激光雷達(dá),這類激光雷達(dá)的主要元件是兩個掃描器——多邊形棱鏡和垂直掃描振鏡,分別負(fù)責(zé)水平和垂直方向上的掃描。特點(diǎn)是掃描速度快,精度高。比如:一個四面多邊形,只移動八條激光器光束(相當(dāng)于傳統(tǒng)的8線激光雷達(dá)),以5000rpm速度掃描,垂直分辨率為2667條/秒,120度水平掃描,在10Hz非隔行掃描下,垂直分辨率達(dá)267線。優(yōu)點(diǎn):轉(zhuǎn)速越高,掃描精度越高;可以控制掃描區(qū)域,提高關(guān)鍵區(qū)域的掃描密度;多邊形可提供超寬FOV,一般可做到水平120度。MEMSLidar一般不超過80度;通光孔徑大,信噪比和有效距離要遠(yuǎn)高于MEMSLidar;價(jià)格低廉,MEMS振鏡貴的要上千美元,多邊形激光掃描已經(jīng)非常成熟,價(jià)格只要幾十美元;激光雷達(dá)間抗干擾性強(qiáng)缺點(diǎn):與MEMS技術(shù)比,其缺點(diǎn)是功耗高,有電機(jī)轉(zhuǎn)動部件。激光雷達(dá)在森林監(jiān)測中用于評估森林資源和健康狀況。江蘇泰覽Tele-15激光雷達(dá)規(guī)格
激光雷達(dá)的工作原理:對人畜無害的紅外光束Light Pluses發(fā)射、反射和接收來探測物體。能探測的對象:白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同,車道線和路面也是可以區(qū)分開來的。哪些物體無法探測:光束無法探測到被遮擋的物體。車用激光雷達(dá)工作原理就是蝙蝠測距用的回波時間(Time of Flight,縮寫為TOF)測量方法。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,輸出點(diǎn)云,從而呈現(xiàn)出目標(biāo)物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。浙江汽車激光雷達(dá)價(jià)格激光雷達(dá)的集成度高,便于安裝在各種平臺上。
脈沖同步(PPS),脈沖同步通過同步信號線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。GPS同步(PPS+UTC),通過同步信號線和 UTC 時間(GPS 時間)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。然后我們從 LiDAR 硬件得到一串?dāng)?shù)據(jù)包,需要過一次驅(qū)動才能將其解析成點(diǎn)云通用的格式,如 ROSMSG 或者 pcl 點(diǎn)云格式,以目前較普遍的旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)為例,其數(shù)據(jù)為 10hz,即 LiDAR 在 0.1s 時間內(nèi)轉(zhuǎn)一圈,并將硬件得到的數(shù)據(jù)按照不同角度切成不同的 packet,以下便是一個 packet 數(shù)據(jù)包定義示意圖。每一個 packet 包含了當(dāng)前扇區(qū)所有點(diǎn)的數(shù)據(jù),包含每個點(diǎn)的時間戳,每個點(diǎn)的 xyz 數(shù)據(jù),每個點(diǎn)的發(fā)射強(qiáng)度,每個點(diǎn)來自的激光發(fā)射機(jī)的 id 等信息。
Livox激光雷達(dá)在無人機(jī)、機(jī)器人等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。首先,無人機(jī)和機(jī)器人在農(nóng)業(yè)、測繪、安防等領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用需求,而Livox激光雷達(dá)以其輕巧的設(shè)計(jì)和高性能的表現(xiàn),能夠滿足這些應(yīng)用場景的需求。例如,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,無人機(jī)配備Livox激光雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的農(nóng)田測繪和植物生長監(jiān)測,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。在安防領(lǐng)域,機(jī)器人搭載Livox激光雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)智能巡邏和目標(biāo)識別,提高安防效果和減輕人力負(fù)擔(dān)。其次,隨著無人機(jī)和機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展,對激光雷達(dá)的需求也在不斷增加。Livox激光雷達(dá)以其輕巧的設(shè)計(jì)和高性能的表現(xiàn),能夠滿足無人機(jī)和機(jī)器人對激光雷達(dá)的要求,為其提供可靠的感知和導(dǎo)航能力。隨著無人機(jī)和機(jī)器人市場的擴(kuò)大和應(yīng)用場景的增多,Livox激光雷達(dá)有望在未來取得更大的市場份額和應(yīng)用前景。四探頭激光雷達(dá)的廣角掃描設(shè)計(jì)可覆蓋大范圍,適用于工業(yè)自動化和物流倉儲等場景的智能導(dǎo)航需求。
點(diǎn)頻,即周期采集點(diǎn)數(shù),因?yàn)榧す饫走_(dá)在旋轉(zhuǎn)掃描,因此水平方向上掃描的點(diǎn)數(shù)和激光雷達(dá)的掃描頻率有一定的關(guān)系,掃描越快則點(diǎn)數(shù)會相對較少,掃描慢則點(diǎn)數(shù)相對較多。一般這個參數(shù)也被稱為水平分辨率,比如激光雷達(dá)的水平分辨率為 0.2°,那么掃描的點(diǎn)數(shù)為 360°/0.2°=1800,也就是說水平方向會掃描 1800 次。那么激光雷達(dá)旋轉(zhuǎn)一周,即一個掃描周期內(nèi)掃描的點(diǎn)數(shù)為 1800*64=115200。比如禾賽 64 線激光雷達(dá),掃描頻率為 10Hz 的時候水平角分辨率為 0.2°,在掃描頻率為 20Hz 的時候角分辨率為 0.4°(掃描快了,分辨率變低了)。輸出的點(diǎn)數(shù)和計(jì)算的也相符合 1152000 pts/s。激光雷達(dá)具有高精度、大范圍、全天候工作等特點(diǎn),可以有效地應(yīng)對各種復(fù)雜的環(huán)境條件。上海三維激光雷達(dá)制造
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。江蘇泰覽Tele-15激光雷達(dá)規(guī)格
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,采用多個光源組成陣列,通過調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個發(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)完全是由電信號控制掃描方向,能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍,對目標(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,一個激光雷達(dá)就可能覆蓋近/中/遠(yuǎn)距離的目標(biāo)探測。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量級以上);精度高(可以做到μrad量級以上);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波長;探測距離很難做到很遠(yuǎn)。江蘇泰覽Tele-15激光雷達(dá)規(guī)格