在體積限制下,F(xiàn)lash激光雷達(dá)的功率密度不能很高。因此,F(xiàn)lash激光雷達(dá)目前的問題是,由于功率密度的限制,無(wú)法考慮三個(gè)參數(shù):視場(chǎng)角、檢測(cè)距離和分辨率,即如果檢測(cè)距離較遠(yuǎn),則需要放棄視場(chǎng)角或分辨率;如果需要高分辨率,則需要放棄視場(chǎng)角或檢測(cè)距離。Flash激光雷達(dá)采用面光源泛光成像,其發(fā)射的光線會(huì)散布在整個(gè)視場(chǎng)內(nèi),因此不需要折射就可以覆蓋FOV區(qū)域了,難點(diǎn)在于如何提升其功率密度從而提升探測(cè)精度和距離,目前通常使用VCSEL光源組成二維矩陣形成面光源。通過分析激光雷達(dá)數(shù)據(jù),研究人員能夠精確評(píng)估環(huán)境變化。機(jī)械式激光雷達(dá)批發(fā)
激光雷達(dá)的FOV,F(xiàn)OV指激光雷達(dá)能夠探測(cè)到的視場(chǎng)范圍,可以從垂直和水平兩個(gè)維度以角度來衡量范圍大小,下圖比較形象的展示了激光雷達(dá)FOV范圍,之所以要提到FOV是因?yàn)楹竺娌煌募夹g(shù)路線基本都是為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)FOV區(qū)域內(nèi)探測(cè)。垂直FOV:常見的車載激光雷達(dá)通常在25°,形狀呈扇形;水平FOV:常見的機(jī)械式激光雷達(dá)可以達(dá)到360°范圍,通常布置于車頂;常見的車載半固態(tài)激光雷達(dá)通??梢赃_(dá)到120°范圍,形狀呈扇形,可布置于車身或車頂。江蘇地面激光雷達(dá)批發(fā)激光雷達(dá)的抗干擾能力強(qiáng),保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
目前的激光雷達(dá),不光只有光探測(cè)與測(cè)量,更是一種集激光、全球定位系統(tǒng)(GPS)和IMU(InertialMeasurementUnit,慣性測(cè)量裝置)三種技術(shù)于一身的系統(tǒng),用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM(數(shù)字高程模型)。這三種技術(shù)的結(jié)合,可以高度準(zhǔn)確地定位激光束打在物體上的光斑,測(cè)距精度可達(dá)厘米級(jí),激光雷達(dá)較大的優(yōu)勢(shì)就是"精確"和"快速、高效作業(yè)"。隨著激光雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,星載激光雷達(dá)的研制和應(yīng)用在20世紀(jì)90年代逐步成熟。2003年,NASA根據(jù)早先提出的采用星載激光雷達(dá)測(cè)量?jī)蓸O地區(qū)冰面變化的計(jì)劃,正式將地學(xué)激光測(cè)高儀列入地球觀測(cè)系統(tǒng)中,并將其搭載在冰體、云量和陸地高度監(jiān)測(cè)衛(wèi)星上發(fā)射升空運(yùn)行。
相關(guān)縮寫:dToF:direct Time-of-Flight直接測(cè)量光的飛行時(shí)間;iToF:indirect Time-of-Flight通過測(cè)量相位偏移來間接測(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)。激光雷達(dá)在氣象觀測(cè)中用于監(jiān)測(cè)大氣流動(dòng)和降水情況。
FPGA芯片通常被用作激光雷達(dá)的主控芯片,國(guó)外廠商的產(chǎn)品性能相比國(guó)內(nèi)供應(yīng)商大幅先進(jìn),但國(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)供應(yīng)商相比國(guó)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)在工業(yè)自動(dòng)化中用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)線上的物體的位置。上海FOV激光雷達(dá)
激光雷達(dá)的分辨率高,能夠捕捉到細(xì)微的目標(biāo)特征。機(jī)械式激光雷達(dá)批發(fā)
激光雷達(dá)的應(yīng)用:1測(cè)量測(cè)繪,1、地形測(cè)繪,激光雷達(dá)通過揭示地面細(xì)微的高程變化來展示地貌。它較大的優(yōu)勢(shì)在于它是一個(gè)高速“采樣工具”,激光雷達(dá)每秒從空中向地面發(fā)出數(shù)十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)個(gè)脈沖,正是這種密集的點(diǎn)云使我們能夠獲取真實(shí)地貌。2、建筑質(zhì)量控制,使用LiDAR進(jìn)行建筑掃描可以確保建筑與建筑信息模型(BIM)相匹配。將來自地面掃描的點(diǎn)云與BIM設(shè)計(jì)對(duì)比可保證施工質(zhì)量并按計(jì)劃進(jìn)行,LiDAR較大的優(yōu)勢(shì)是實(shí)時(shí)掃描,能在項(xiàng)目早期發(fā)現(xiàn)缺陷,否則,任何有缺陷的結(jié)構(gòu)返工都會(huì)浪費(fèi)時(shí)間和金錢。機(jī)械式激光雷達(dá)批發(fā)