脈沖同步(PPS),脈沖同步通過同步信號線實現(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云通用的格式,如 ROSMSG 或者 pcl 點云格式,以目前較普遍的旋轉(zhuǎn)式激光雷達的數(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)所有點的數(shù)據(jù),包含每個點的時間戳,每個點的 xyz 數(shù)據(jù),每個點的發(fā)射強度,每個點來自的激光發(fā)射機的 id 等信息。激光雷達的發(fā)展趨勢是向著小型化、低功耗、高性能的方向發(fā)展,以適應(yīng)日益普及的自動駕駛和智能交通應(yīng)用。深圳軌旁入侵激光雷達渠道
MEMS陣鏡激光雷達優(yōu)點:MEMS微振鏡擺脫了笨重的馬達、多發(fā)射/接收模組等機械運動裝置,毫米級尺寸的微振鏡較大程度上減少了激光雷達的尺寸,提高了穩(wěn)定性;MEMS微振鏡可減少激光發(fā)射器和探測器數(shù)量,極大地降低成本。缺點:有限的光學(xué)口徑和掃描角度限制了Lidar的測距能力和FOV,大視場角需要多子視場拼接,這對點云拼接算法和點云穩(wěn)定度要求都較高;抗沖擊可靠性存疑;振鏡尺寸問題:遠距離探測需要較大的振鏡,不但價格貴,對快軸/慢軸負擔(dān)大,材質(zhì)的耐久疲勞度存在風(fēng)險,難以滿足車規(guī)的DV、PV的可靠性、穩(wěn)定性、沖擊、跌落測試要求;懸臂梁:硅基MEMS的懸臂梁結(jié)構(gòu)實際非常脆弱,快慢軸同時對微振鏡進行反向扭動,外界的振動或沖擊極易直接致其斷裂。山東多線激光雷達毫米波激光雷達借助高頻波長的特性,可以突破惡劣氣候條件下的探測限制,應(yīng)用于雷達遙感等領(lǐng)域。
激光雷達的市場概況:全球市場概況,激光雷達過去用于工業(yè)測繪、氣象監(jiān)測等領(lǐng)域,未來車載領(lǐng)域?qū)⒊蔀檩^重要細分。氣象監(jiān)測、地形測繪與車載、機器人領(lǐng)域?qū)す饫走_的技術(shù)要求不同,分屬不同細分市場。下游需求刺激行業(yè)快速發(fā)展,激光雷達市場規(guī)模有望達百億美元。受益于無人駕駛、高級輔助駕駛(ADAS)和服務(wù)機器人領(lǐng)域的需求,有望迎來高速增長期。據(jù)Velodyne預(yù)測,2022年智能駕駛將占總市場規(guī)模的60.5%,成為激光雷達產(chǎn)業(yè)較大的增長極,工業(yè)、無人機、機器人領(lǐng)域各占比24.4%、8.4%、4.2%。
測距準(zhǔn)度:激光雷達探測得到距離數(shù)據(jù)與真值之間的差距,準(zhǔn)度越高表示測量結(jié)果與真實數(shù)據(jù)符合程度越高。點頻:激光雷達每秒完成探測并獲取的探測點的數(shù)目??垢蓴_:激光雷達對工作同一環(huán)境下、采用相同激光波段的其他激光雷達的干擾信號的抵抗能力,抗干擾能力越強說明在多臺激光雷達共同工作的條件下產(chǎn)生的噪點率越低功耗:激光雷達系統(tǒng)工作狀態(tài)下所消耗的電功率。激光雷達線數(shù):一般指激光雷達垂直方向上的測量線的數(shù)量,對于一定的角度范圍,線數(shù)越多表示角度分辨率越高,對目標(biāo)物的細節(jié)分辨能力越強。激光雷達數(shù)據(jù)對于城市規(guī)劃和建筑設(shè)計具有重要意義。
相關(guān)縮寫:dToF:direct Time-of-Flight直接測量光的飛行時間;iToF:indirect Time-of-Flight通過測量相位偏移來間接測量光的飛行時間;PLD:脈沖激光二極管,一種激光雷達發(fā)光元件;APD:雪崩光二極管,一種激光雷達感光元件;SPAD:Single Photon Avalanche Diode單光子雪崩二極管,一種激光雷達感光元件;SiPM:Silicon photomultiplier硅光電倍增管,一種激光雷達感光元件;CMOS:Compound metal Oxided Semiconductor 復(fù)合金屬氧化物半導(dǎo)體,一種攝像頭感光元件;CCD:Charge Coupled Device電荷耦合器件,一種攝像頭感光元件;CIS:CMOS image sensor互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器;OPA:Optical Phased Arrays 光學(xué)相控陣;FPA:Focal Plane Array焦平面陣列;WD:Wavelength Disperion波長色散;MEMS:Micro-Electro-Mechanical System 微機電系統(tǒng)。激光雷達在氣象觀測中用于監(jiān)測大氣流動和降水情況。廣西工業(yè)激光雷達
激光雷達在管道檢測中用于發(fā)現(xiàn)潛在的泄漏和損壞。深圳軌旁入侵激光雷達渠道
LiDAR 數(shù)據(jù)通常在空中收集,如NOAA在加州大蘇爾Bixby大橋上空的調(diào)查飛機(右圖)。這里的LiDAR數(shù)據(jù)顯示了Bixby大橋的俯視圖(左上)和側(cè)視圖(左下)。NOAA的科學(xué)家使用基于LiDAR的裝置檢查自然和人造環(huán)境。LiDAR數(shù)據(jù)支持洪水和風(fēng)暴潮建模、水動力建模、海岸線測繪、應(yīng)急響應(yīng)、水文測量以及海岸脆弱性分析等活動。此外,地形LiDAR使用近紅外激光繪制地形和建筑物地圖,而測深LiDAR使用透水綠光繪制海底和河床地圖。在農(nóng)業(yè)中,LiDAR可用于繪制拓撲圖和作物生長圖,從而提供有關(guān)肥料需求和灌溉需求的信息。深圳軌旁入侵激光雷達渠道