北京軌道交通激光雷達(dá)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-08-24

激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)自誕生以來,緊跟底層器件的前沿發(fā)展,呈現(xiàn)出了技術(shù)水平高的突出特點(diǎn)。激光雷達(dá)廠商不斷引入新的技術(shù)架構(gòu),提升探測性能并拓展應(yīng)用領(lǐng)域:從激光器發(fā)明之初的單點(diǎn)激光雷達(dá)到后來的單線掃描激光雷達(dá),以及在無人駕駛技術(shù)中獲得普遍認(rèn)可的多線掃描激光雷達(dá),再到技術(shù)方案不斷創(chuàng)新的固態(tài)式激光雷達(dá)、FMCW激光雷達(dá),以及如今芯片化的發(fā)展趨勢,激光雷達(dá)一直以來都是新興技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的表示。適用于實(shí)現(xiàn)部分視場角(如前向)的探測,因?yàn)椴缓瑱C(jī)械掃描器件,其體積相較于其他架構(gòu)較為緊湊。Hap激光雷達(dá)在復(fù)雜城市環(huán)境中能夠準(zhǔn)確測量建筑物高度,為城市規(guī)劃和管理提供重要數(shù)據(jù)支持。北京軌道交通激光雷達(dá)

激光的誕生,光子入射到物質(zhì)中,以刺激電子從較高能級(jí)過渡到較低能級(jí),并發(fā)射光子。當(dāng)原子處于某種激發(fā)態(tài)時(shí),有能量合適的光子從該原子附近通過,該原子就會(huì)釋放出一個(gè)具有同樣電勢能的光子,從而躍遷到低能級(jí)狀態(tài)。入射光子和發(fā)射光子具有相同的波長和相位,該波長對(duì)應(yīng)于兩個(gè)能級(jí)之間的能量差。一個(gè)光子刺激一個(gè)原子發(fā)射另一個(gè)光子,因此產(chǎn)生兩個(gè)相同的光子,1917年,愛因斯坦在量子理論的基礎(chǔ)上提出了一個(gè)嶄新的概念一一受激輻射:即在物質(zhì)與輻射場的相互作用中,構(gòu)成物質(zhì)的原子或分子可以在光子的激勵(lì)下產(chǎn)生光子。廣東地面激光雷達(dá)規(guī)格激光雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的三維重建和運(yùn)動(dòng)軌跡的跟蹤,為自動(dòng)駕駛和智能交通提供重要的數(shù)據(jù)支持。

旋轉(zhuǎn)透射棱鏡:棱鏡激光雷達(dá)也稱為雙楔形棱鏡激光雷達(dá),內(nèi)部包括兩個(gè)楔形棱鏡,激光在通過頭一個(gè)楔形棱鏡后發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),通過第二個(gè)楔形棱鏡后再一次發(fā)生偏轉(zhuǎn)??刂苾擅胬忡R的相對(duì)轉(zhuǎn)速便可以控制激光束的掃描形態(tài)。棱鏡激光雷達(dá)累積的掃描圖案形狀像花瓣,中心點(diǎn)掃描次數(shù)密集,圓的邊緣則相對(duì)稀疏,掃描時(shí)間持久才能豐富圖像,所以需要加入多個(gè)激光雷達(dá)共工作,以便達(dá)到更高的效果。棱鏡可以通過增加激光線束和功率實(shí)現(xiàn)高精與長距離探測,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積更難控制,軸承與襯套磨損風(fēng)險(xiǎn)較大。

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(jī)(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(dòng)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(dòng)。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?fù)鋱D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。港口激光雷達(dá)通過測量船只與碼頭的相對(duì)位置,為港口物流的自動(dòng)化和安全性提供了重要的支持。

FPGA芯片通常被用作激光雷達(dá)的主控芯片,國外廠商的產(chǎn)品性能相比國內(nèi)供應(yīng)商大幅先進(jìn),但國內(nèi)產(chǎn)品的邏輯資源規(guī)模和高速接口性能也能夠滿足激光雷達(dá)的需求。模擬芯片用于搭建激光雷達(dá)系統(tǒng)中發(fā)光控制、光電信號(hào)轉(zhuǎn)換,以及電信號(hào)實(shí)時(shí)處理等關(guān)鍵子系統(tǒng)。國外供應(yīng)商在該領(lǐng)域積累已久,技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)能充足、成熟度高,是行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)的人。國內(nèi)供應(yīng)商相比國外起步較晚,從產(chǎn)品豐富程度到技術(shù)水平還普遍存在著一定差距,尤其車規(guī)類產(chǎn)品差距會(huì)更大。激光雷達(dá)的設(shè)計(jì)優(yōu)化提高了其在復(fù)雜環(huán)境中的可靠性。江蘇連續(xù)波激光雷達(dá)市價(jià)

激光雷達(dá)由發(fā)射器、接收器、光電探測器等組成,通過精密的光學(xué)系統(tǒng)和電器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)測量和控制。北京軌道交通激光雷達(dá)

從自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展來看,L0-L2階段,傳感器與控制系統(tǒng)的革新是主要變化;L3-L4階段,感知與決策能力的增強(qiáng)是主要變化。L2、L3及L4級(jí)別的智能駕駛所需激光雷達(dá)臺(tái)數(shù)分別為0臺(tái)、1臺(tái)和5臺(tái),激光雷達(dá)稱為推動(dòng)智能駕駛發(fā)展的重要因素。就國內(nèi)市場而言,中國擁有世界較大的高級(jí)輔助駕駛和無人駕駛市場,成長空間也較為廣闊。2020年11月發(fā)布的《智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)路線圖(2.0版)》明確指出到2030年我國L2和L3級(jí)滲透率要超過70%。但激光雷達(dá)的技術(shù)路線仍然有其他的選項(xiàng)尚未成熟,市場目前依然處于群雄逐鹿的狀態(tài)。伴隨著在汽車行業(yè)的不斷滲透與工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,激光雷達(dá)的投資機(jī)會(huì)可不斷給到我們想象空間。北京軌道交通激光雷達(dá)