半固態(tài)-棱鏡式激光雷達,無人機廠商大疆孵化覽沃科技(Livox)入局激光雷達,便是采用的棱鏡式掃描方案,大疆利用其在無人機領(lǐng)域積累的電機精確調(diào)控技術(shù)及自動化產(chǎn)線,有信心克服棱鏡軸承或襯套壽命的難題,也為其激光雷達技術(shù)構(gòu)筑護城河。工作原理,棱鏡式激光雷達也稱為雙楔形棱鏡式激光雷達,內(nèi)部包括兩個楔形棱鏡,激光在通過頭一個楔形棱鏡后發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),通過第二個楔形棱鏡后再一次發(fā)生偏轉(zhuǎn)??刂苾擅胬忡R的相對轉(zhuǎn)速便可以控制激光束的掃描形態(tài)。與前面提到的掃描形式不同,棱鏡激光雷達累積的掃描圖案形狀狀若菊花,而并非一行一列的點云狀態(tài)。這樣的好處是只要相對速度控制得當(dāng),在同一位置長時間掃描幾乎可以覆蓋整個區(qū)域。激光雷達在氣象觀測中用于監(jiān)測大氣流動和降水情況。浙江Hap激光雷達正規(guī)
LiDAR還能夠用于確定測量目標(biāo)的速度。這可以通過多普勒方法或快速連續(xù)測距來實現(xiàn)。例如,可以使用LiDAR系統(tǒng)測量風(fēng)速和車速。另外,LiDAR系統(tǒng)能夠用于建立動態(tài)場景的三維模型,這是自動駕駛中會遇到的情形。這可以通過多種方式來實現(xiàn),通常使用的是掃描的方式。LiDAR 技術(shù)中的挑戰(zhàn),在可實現(xiàn)的LiDAR系統(tǒng)中存在一些眾所周知的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)根據(jù)LiDAR系統(tǒng)的類型有所不同。以下是一些示例:隔離和抑制發(fā)射光束的信號——探測光束的輻射亮度通常遠大于回波光束。必須注意確保探測光束不會被系統(tǒng)自身反射或散射回接收器,否則探測器將會因為飽和而無法探測外部目標(biāo)。江西激光雷達廠家直銷在夜間和惡劣天氣下,激光雷達能有效提升車輛的感知能力。
機械式,以 Velodyne 2007年推出了一款激光雷達為例,它把 64 個激光器垂直堆疊在一起,使整個單元每秒旋轉(zhuǎn)許多次。發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)存在物理意義上的轉(zhuǎn)動,也就是通過不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射器,將激光點變成線,并在豎直方向上排布多束激光發(fā)射器形成面,達到 3D 掃描并接收信息的目的。但由于通過復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高頻準(zhǔn)確的的轉(zhuǎn)動,平均的失效時間只 1000-3000 小時,難以達到車廠較低 13000 小時的要求?;旌瞎虘B(tài)式,利用微電子機械系統(tǒng)的技術(shù)驅(qū)動旋鏡,反射激光束指向不同方向?;旌瞎虘B(tài)激光雷達的優(yōu)點包括了:數(shù)據(jù)采集速度快,分辨率高,對于溫度和振動的適應(yīng)性強;通過波束控制,探測點(點云)可以任意分布,例如在高速公路主要掃描前方遠處,對于側(cè)面稀疏掃描但并不完全忽略,在十字路口加強側(cè)面掃描。而只能勻速旋轉(zhuǎn)的機械式激光雷達是無法執(zhí)行這種精細操作的。
早在上個世紀(jì)60年代,當(dāng)人類制造出激光器后,科學(xué)家們根據(jù)激光的特性,較早提出的應(yīng)用就是測距。在1967年7月,美國人進行了頭一次載人登月飛行,就在月球上安裝了一個發(fā)射裝置用于測算地球和月球的距離。隨后,正值冷戰(zhàn)時期的人們,將激光應(yīng)用在了制彈上。飛機發(fā)射激光照射目標(biāo),同時投擲激光制彈對準(zhǔn)目標(biāo)飛行,用激光隨時修正自己的飛行路線,精確度非常高。20世紀(jì)70年代末,美國國家航空航天局(NASA)成功研制出一種具有掃描和高速數(shù)據(jù)記錄能力的機載海洋激光雷達。用在大西洋和切薩皮克灣進行了水深的測定,并且繪制出水深小于10m的海底地貌。此后,機載激光雷達系統(tǒng)蘊含的巨大應(yīng)用潛力開始受到關(guān)注,并很快被應(yīng)用到陸地地形勘測研究當(dāng)中。激光雷達的掃描模式多樣,適應(yīng)不同場景的需求。
目前激光雷達廠商主要使用波長為 905nm 和 1550nm 的激光發(fā)射器,波長為 1550nm 的光線不容易在人眼液體中傳輸,這意味著采用波長為 1550nm 激光的激光雷達的功率可以相當(dāng)高,而不會造成視網(wǎng)膜損傷。更高的功率,意味著更遠的探測距離,更長的波長,意味著更容易穿透粉塵霧霾。但受制于成本原因,生產(chǎn)波長為1550納米的激光雷達,要求使用昂貴的砷化鎵材料。廠商更多選擇使用硅材料制造接近于可見光波長的 905nm 的激光雷達,并嚴格限制發(fā)射器的功率,避免造成眼睛的長久性損傷。激光雷達的耐用性保證了其在惡劣環(huán)境下的長期穩(wěn)定運行。福建AGV激光雷達
激光雷達在智能機器人導(dǎo)航中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。浙江Hap激光雷達正規(guī)
原理,激光雷達( Light Detection and Ranging,LIDAR)是激光檢測和測距系統(tǒng)的簡稱,通過對外發(fā)射激光脈沖來進行物體檢測和測距。激光雷達采用飛行時間(Time of Flight,TOF)測距,發(fā)射器先發(fā)送一束激光,遇到障礙物后反射回來,由接收器接收,然后通過計算激光發(fā)送和接收的時間差,得到目標(biāo)和自己的相對距離。如果采用多束激光并且360度旋轉(zhuǎn)掃描,就可以得到整個環(huán)境的三維信息。激光雷達掃描出來的是一系列的點,因此激光雷達掃描出來的結(jié)果也叫“激光點云”。浙江Hap激光雷達正規(guī)