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(gè)光源組成陣列,通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個(gè)發(fā)射單元的相位差,來(lái)控制輸出的激光束的方向。OPA激光雷達(dá)完全是由電信號(hào)控制掃描方向,能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍,對(duì)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(gè)激光雷達(dá)就可能覆蓋近/中/遠(yuǎn)距離的目標(biāo)探測(cè)。優(yōu)點(diǎn):純固態(tài)Lidar,體積小,易于車(chē)規(guī);掃描速度快(一般可達(dá)到MHz量級(jí)以上);精度高(可以做到μrad量級(jí)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(gè)波長(zhǎng);探測(cè)距離很難做到很遠(yuǎn)。激光雷達(dá)通過(guò)發(fā)射激光束,精確測(cè)量目標(biāo)距離,是自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵傳感器。四川遠(yuǎn)距離激光雷達(dá)
泛光面陣式(FLASH),泛光面陣式是目前全固態(tài)激光雷達(dá)中較主流的技術(shù),其原理也就是快閃,它不像 MEMS 或 OPA 的方案會(huì)去進(jìn)行掃描,而是短時(shí)間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)區(qū)域的激光,再以高度靈敏的接收器,來(lái)完成對(duì)環(huán)境周?chē)鷪D像的繪制。我們以目前較為成熟的車(chē)載 MEMS 式激光雷達(dá)為例,講解其關(guān)鍵的硬件參數(shù)。這主要是因?yàn)榧す獍l(fā)射器和接收器不能做在一起導(dǎo)致的,此方案本身便存在小量的誤差?,F(xiàn)在很多方案,都是向著共軸努力。激光雷達(dá)的測(cè)距精度,隨著距離的變化而變化。福建激光雷達(dá)廠家直銷(xiāo)激光雷達(dá)的性能指標(biāo)包括測(cè)量范圍、角度分辨率、垂直精度等,不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)這些指標(biāo)有不同的要求。
相關(guān)縮寫(xiě):dToF:direct Time-of-Flight直接測(cè)量光的飛行時(shí)間;iToF:indirect Time-of-Flight通過(guò)測(cè)量相位偏移來(lái)間接測(cè)量光的飛行時(shí)間;PLD:脈沖激光二極管,一種激光雷達(dá)發(fā)光元件;APD:雪崩光二極管,一種激光雷達(dá)感光元件;SPAD:Single Photon Avalanche Diode單光子雪崩二極管,一種激光雷達(dá)感光元件;SiPM:Silicon photomultiplier硅光電倍增管,一種激光雷達(dá)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(bǔ)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(zhǎng)色散;MEMS:Micro-Electro-Mechanical System 微機(jī)電系統(tǒng)。
第三組基于回波能量強(qiáng)度判斷采樣點(diǎn)是否為噪點(diǎn)。通常情況下,激光光束受到類(lèi)似灰塵、雨霧、雪等干擾產(chǎn)生的噪點(diǎn)的回波能量很小。目前按照回波能量強(qiáng)度大小將噪點(diǎn)置信度分為二檔:01 表示回波能量很弱:這類(lèi)采樣點(diǎn)有較高概率為噪點(diǎn),例如灰塵點(diǎn);10 表示回波能量中等,該類(lèi)采樣點(diǎn)有中等概率為噪點(diǎn),例如雨霧噪點(diǎn)。噪點(diǎn)置信度越低,說(shuō)明該點(diǎn)是噪點(diǎn)的可能性越低。第四組基于采樣點(diǎn)的空間位置判斷是否為噪點(diǎn)。例如:激光探測(cè)測(cè)距只在測(cè)量前后兩個(gè)距離十分相近的物體時(shí),兩個(gè)物體之間可能會(huì)產(chǎn)生拉絲狀的噪點(diǎn)。目前按照不同的噪點(diǎn)置信度分為三檔,噪點(diǎn)置信度越低,說(shuō)明該點(diǎn)是噪點(diǎn)的可能性越低。激光雷達(dá)的高精度測(cè)量能力使其在體育訓(xùn)練中受到歡迎。
全固態(tài)激光雷達(dá)。顧名思義此激光雷達(dá)沒(méi)有任何機(jī)械擺動(dòng)結(jié)構(gòu),自然也沒(méi)有旋轉(zhuǎn)。將機(jī)械化的激光雷達(dá)芯片化,體型更小、性能更好、壽命更可靠,但逃脫不了摩爾定律的軌道,目前有兩種方式。1. 光學(xué)相控陣式(OPA)固態(tài)激光雷達(dá),OPA固態(tài)激光雷達(dá)完全沒(méi)有擺動(dòng)固件,利用多個(gè)光源組成陣列,合成特定方向的光束,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同方向的掃描。具有掃描速度快、精度高、可控性好、體積?。≦uanergy激光雷達(dá)只有90x60x60mm)等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,同時(shí)生產(chǎn)難度高。2.Flash固態(tài)激光雷達(dá),F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達(dá),也可以說(shuō)是非掃描式,它可以在短時(shí)間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)區(qū)域的激光,利用光陣構(gòu)建圖像,就像是照相機(jī),快速記錄整個(gè)場(chǎng)景,減少了沒(méi)有了轉(zhuǎn)動(dòng)與鏡片磨損,相對(duì)更為穩(wěn)定,不過(guò)缺陷也很明顯,比如探測(cè)距離較近,對(duì)處理器要求較高,相對(duì)應(yīng)成本也高。激光雷達(dá)在安防領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對(duì)入侵者的快速識(shí)別和追蹤。北京工業(yè)激光雷達(dá)價(jià)格
激光雷達(dá)的實(shí)時(shí)性使其成為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。四川遠(yuǎn)距離激光雷達(dá)
目前,由于MEMS上游供應(yīng)鏈已經(jīng)相對(duì)成熟,比如Luminar的MEMS半固態(tài)激光雷達(dá)已將制造成本降低到了500-1000美元,使規(guī)模量產(chǎn)成為了可能。國(guó)內(nèi)方面,速騰聚創(chuàng)和廣汽埃安、威馬、極氪等11家車(chē)企建立了合作,同時(shí)其產(chǎn)品「RS-LiDAR-M1」已于2020年12月開(kāi)始批量出貨,成為全球頭一款批量交付的車(chē)規(guī)級(jí)MEMS激光雷達(dá)。海外方面,Luminar在全球范圍內(nèi)已擁有50多位行業(yè)合作伙伴,其中包括沃爾沃、上汽飛凡汽車(chē)、小馬智行等。半固態(tài)—轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá),轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)與MEMS激光雷達(dá)差異在于,前者的掃描鏡是圍繞著圓心旋轉(zhuǎn),后者則是圍繞著某條直徑上下振動(dòng)。相比之下,轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)的功耗更低,散熱難度更低,因而也更容易擁有比較高的可靠性。四川遠(yuǎn)距離激光雷達(dá)