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(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波長色散;MEMS:Micro-Electro-Mechanical System 微機(jī)電系統(tǒng)。激光雷達(dá)的實(shí)時性使其成為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。深圳工業(yè)激光雷達(dá)
調(diào)頻連續(xù)波FMCW激光雷達(dá),以三角波調(diào)頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理。藍(lán)色為發(fā)射信號頻率,紅色為接收信號頻率,發(fā)射的激光束被反復(fù)調(diào)制,信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射,反射會影響光的頻率,當(dāng)反射光返回到檢測器,與發(fā)射時的頻率相比,就能測量兩種頻率之間的差值,與距離成比例,從而計(jì)算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據(jù)前方移動物體的速度而改變,結(jié)合多普勒效應(yīng),即可計(jì)算出目標(biāo)的速度。優(yōu)點(diǎn):每個像素都有多普勒信息,含速度信息;解決Lidar間串?dāng)_問題;不受環(huán)境光影響,探測靈敏度高;缺點(diǎn):不能探測切向運(yùn)動目標(biāo)。浙江單線激光雷達(dá)市價(jià)激光雷達(dá)的高精度三維成像為地質(zhì)勘探提供了有力支持。
線數(shù),線數(shù)越高,表示單位時間內(nèi)采樣的點(diǎn)就越多,分辨率也就越高,目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達(dá)。分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關(guān),夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達(dá)的垂直分辨率和水平分辨率大概相當(dāng),約為0.1°,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。探測距離,激光雷達(dá)的較大測量距離。在自動駕駛領(lǐng)域應(yīng)用的激光雷達(dá)的測距范圍普遍在100~200m左右。測量精度,激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)手冊中的測量精度(Accuracy)常表示為,例如±2cm的形式。精度表示設(shè)備測量位置與實(shí)際位置偏差的范圍。
優(yōu)劣勢分析:優(yōu)點(diǎn):FLASH激光雷達(dá)較大的優(yōu)勢在于可以一次性實(shí)現(xiàn)全局成像來完成探測,且成像速度快。體積小,易安裝,易融入車的整體外觀設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)簡潔,元件極少,成本低。信號處理電路簡單,消耗運(yùn)算資源少,整體成本低。刷新頻率可高達(dá)3MHz,是傳統(tǒng)攝像頭的10萬倍,實(shí)時性好,因此易過車規(guī)。缺點(diǎn):不過FLASH激光單點(diǎn)面積比掃描型激光單點(diǎn)大,因此其功率密度較低,進(jìn)而影響到探測精度和探測距離(低于50米)。要改善其性能,需要使用功率更大的激光器,或更先進(jìn)的激光發(fā)射陣列,讓發(fā)光單元按一定模式導(dǎo)通點(diǎn)亮,以取得掃描器的效果。360°x59° 超廣視野,覽沃 Mid - 360 保障移動機(jī)器人作業(yè)現(xiàn)場安全高效。
激光雷達(dá)按照測距方法可以分為飛行時間(TimeofFlight,ToF)測距法、基于相干探測FMCW測距法、以及三角測距法等,其中ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽光下較遠(yuǎn)的測程(100~250m),是車載激光雷達(dá)的好選擇方案。ToF是目前市場車載中長距激光雷達(dá)的主流方案,未來隨著FMCW激光雷達(dá)整機(jī)和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,ToF和FMCW激光雷達(dá)將在市場上并存。根據(jù)激光雷達(dá)按測距方法分類:ToF法:通過直接測量發(fā)射激光與回波信號的時間差,基于光在空氣中的傳播速度得到目標(biāo)物的距離信息,具有響應(yīng)速度快、探測精度高的優(yōu)勢。FMCW法:將發(fā)射激光的光頻進(jìn)行線性調(diào)制,通過回波信號與參考光進(jìn)行相干拍頻得到頻率差,從而間接獲得飛行時間反推目標(biāo)物距離。FMCW激光雷達(dá)具有可直接測量速度信息以及抗干擾(包括環(huán)境光和其他激光雷達(dá))的優(yōu)勢。橋梁檢測使用激光雷達(dá)識別病害,保障橋梁安全通行。四川激光雷達(dá)廠家
電力巡檢時激光雷達(dá)識別線路故障,提高巡檢精度。深圳工業(yè)激光雷達(dá)
楔形棱鏡旋轉(zhuǎn)雷達(dá),收發(fā)模塊的PLD(PulsedLaserDiode)發(fā)射出激光,通過反射鏡和凸透鏡變成平行光,掃描模塊的兩個旋轉(zhuǎn)的棱鏡改變光路,使激光從某個角度發(fā)射出去。激光打到物體上,反射后從原光路回來,被APD接收。與MEMSLidar相比,它可以做到很大的通光孔徑,距離也會測得較遠(yuǎn)。與機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar相比,它極大地減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù),降低了對焦與標(biāo)定的復(fù)雜度,大幅提升生產(chǎn)效率,降低成本。優(yōu)點(diǎn):非重復(fù)掃描,解決了機(jī)械式激光雷達(dá)的線式掃描導(dǎo)致漏檢物體的問題;可實(shí)現(xiàn)隨著掃描時間增加,達(dá)到近100%的視場覆蓋率;沒有電子元器件的旋轉(zhuǎn)磨損,可靠性更高,符合車規(guī)。缺點(diǎn):單個雷達(dá)的FOV較小,視場覆蓋率取決于積分時間;獨(dú)特的掃描方式使其點(diǎn)云的分布不同于傳統(tǒng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar,需要算法適配。深圳工業(yè)激光雷達(dá)