國外廠商在激光器和探測器行業(yè)耕耘較久,產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實踐經(jīng)驗和優(yōu)勢,客戶群體也更為普遍。國內(nèi)廠商近些年發(fā)展迅速,產(chǎn)品性能已經(jīng)基本接近國外供應(yīng)鏈水平,并已經(jīng)有通過車規(guī)認證(AEC-Q102)的國產(chǎn)激光器和探測器出現(xiàn),元器件的車規(guī)化是車規(guī)級激光雷達實現(xiàn)的基礎(chǔ),國內(nèi)廠商能夠滿足這一需求。相比國外廠商,國內(nèi)廠商在產(chǎn)品的定制化上有較大的靈活性,價格也有一定優(yōu)勢。光學(xué)部件方面,激光雷達公司一般為自主研發(fā)設(shè)計,然后選擇行業(yè)內(nèi)的加工公司完成生產(chǎn)和加工工序。光學(xué)部件國內(nèi)廠商的技術(shù)水平已經(jīng)完全達到或超越國外供應(yīng)鏈的水準(zhǔn),且有明顯的成本優(yōu)勢,已經(jīng)可以完全替代國外供應(yīng)鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。Mid - 360 以 360°x59° 超廣 FOV,增強移動機器人復(fù)雜環(huán)境感知力。黑龍江毫米波激光雷達
1951年,美國物理學(xué)家Purcel(珀賽爾)在用微波波譜學(xué)的方法制定核磁矩的同時,意外地觀察到了50HZ的受激輻射,并把粒子數(shù)反轉(zhuǎn)稱為“負溫1度”狀態(tài),這使人們對玻爾茲曼分布有了更全方面也更深刻的認識。同年,美國物理學(xué)家(Townes)湯斯提出了受激輻射微波放大的設(shè)想。1954年,湯斯和她的兩個學(xué)生戈登、曹格爾一起研制成功了波長為1.25cm的氨分子振蕩器,并把它稱為受激輻射微波放大器,按其字母縮寫為MASER,簡稱脈澤。時間來到1958年,湯斯與肖洛聯(lián)名在《物理評論》上發(fā)表了論文《紅外與光激射器》,這標(biāo)志著激光作為一種新事物登上了歷史舞臺。1960年,梅安研制的紅寶石激光器發(fā)出了694.3nm紅價激光,這是世界上公認的頭一臺激光器。黑龍江泰覽Tele-15激光雷達激光雷達的掃描速度快,提高了數(shù)據(jù)處理效率。
有幾個原因:我們這里說的激光雷達,是指 TOF 激光雷達,TOF 測距,靠的是 TDC 電路提供計時,用光速乘以單向時間得到距離,但限于成本,TDC 一般由 FPGA 的進位鏈實現(xiàn),本質(zhì)上是對一個低頻的晶振信號做差值,實現(xiàn)高頻的計數(shù)。所以,測距的精度,強烈依賴于這個晶振的精度。而晶振隨著時間的推移,存在累計誤差;距離越遠,接收信號越弱,雷達自身的尋峰算法越難以定位到較佳接收時刻,這也造成了精度的劣化;而由于激光雷達檢測障礙物的有效距離和較小垂直分辨率有關(guān)系,也就是說角度分辨率越小,則檢測的效果越好。如果兩個激光光束之間的角度為 0.4°,那么當(dāng)探測距離為 200m 的時候,兩個激光光束之間的距離為200m*tan0.4°≈1.4m。也就是說在 200m 之后,只能檢測到高于 1.4m 的障礙物了。如果需要知道障礙物的類型,那么需要采用的點數(shù)就需要更多,距離越遠,激光雷達采樣的點數(shù)就越少,可以很直接的知道,距離越遠,點數(shù)越少,就越難以識別準(zhǔn)確的障礙物類型。
激光雷達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)室外陽光下較遠的測程(100~250m),是車載激光雷達的好選擇方案。ToF是目前市場車載中長距激光雷達的主流方案,未來隨著FMCW激光雷達整機和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,ToF和FMCW激光雷達將在市場上并存。根據(jù)激光雷達按測距方法分類: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)射激光的光頻進行線性調(diào)制,通過回波信號與參考光進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)的優(yōu)勢。激光雷達的實時數(shù)據(jù)反饋為決策者提供了有力支持。
激光的誕生,光子入射到物質(zhì)中,以刺激電子從較高能級過渡到較低能級,并發(fā)射光子。當(dāng)原子處于某種激發(fā)態(tài)時,有能量合適的光子從該原子附近通過,該原子就會釋放出一個具有同樣電勢能的光子,從而躍遷到低能級狀態(tài)。入射光子和發(fā)射光子具有相同的波長和相位,該波長對應(yīng)于兩個能級之間的能量差。一個光子刺激一個原子發(fā)射另一個光子,因此產(chǎn)生兩個相同的光子,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下產(chǎn)生光子。激光雷達的功耗低,延長了設(shè)備的使用壽命。上海汽車激光雷達廠家
城市規(guī)劃憑借激光雷達獲取空間數(shù)據(jù),輔助科學(xué)規(guī)劃。黑龍江毫米波激光雷達
MEMS陣鏡激光雷達優(yōu)點:MEMS微振鏡擺脫了笨重的馬達、多發(fā)射/接收模組等機械運動裝置,毫米級尺寸的微振鏡較大程度上減少了激光雷達的尺寸,提高了穩(wěn)定性;MEMS微振鏡可減少激光發(fā)射器和探測器數(shù)量,極大地降低成本。缺點:有限的光學(xué)口徑和掃描角度限制了Lidar的測距能力和FOV,大視場角需要多子視場拼接,這對點云拼接算法和點云穩(wěn)定度要求都較高;抗沖擊可靠性存疑;振鏡尺寸問題:遠距離探測需要較大的振鏡,不但價格貴,對快軸/慢軸負擔(dān)大,材質(zhì)的耐久疲勞度存在風(fēng)險,難以滿足車規(guī)的DV、PV的可靠性、穩(wěn)定性、沖擊、跌落測試要求;懸臂梁:硅基MEMS的懸臂梁結(jié)構(gòu)實際非常脆弱,快慢軸同時對微振鏡進行反向扭動,外界的振動或沖擊極易直接致其斷裂。黑龍江毫米波激光雷達