有幾個(gè)原因:我們這里說的激光雷達(dá),是指 TOF 激光雷達(dá),TOF 測(cè)距,靠的是 TDC 電路提供計(jì)時(shí),用光速乘以單向時(shí)間得到距離,但限于成本,TDC 一般由 FPGA 的進(jìn)位鏈實(shí)現(xiàn),本質(zhì)上是對(duì)一個(gè)低頻的晶振信號(hào)做差值,實(shí)現(xiàn)高頻的計(jì)數(shù)。所以,測(cè)距的精度,強(qiáng)烈依賴于這個(gè)晶振的精度。而晶振隨著時(shí)間的推移,存在累計(jì)誤差;距離越遠(yuǎn),接收信號(hào)越弱,雷達(dá)自身的尋峰算法越難以定位到較佳接收時(shí)刻,這也造成了精度的劣化;而由于激光雷達(dá)檢測(cè)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(cè)的效果越好。如果兩個(gè)激光光束之間的角度為 0.4°,那么當(dāng)探測(cè)距離為 200m 的時(shí)候,兩個(gè)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(cè)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(diǎn)數(shù)就需要更多,距離越遠(yuǎn),激光雷達(dá)采樣的點(diǎn)數(shù)就越少,可以很直接的知道,距離越遠(yuǎn),點(diǎn)數(shù)越少,就越難以識(shí)別準(zhǔn)確的障礙物類型。激光雷達(dá)用于林業(yè)監(jiān)測(cè)樹木參數(shù),為森林資源評(píng)估提供助力。安徽固態(tài)激光雷達(dá)價(jià)位
激光雷達(dá)難點(diǎn):當(dāng)周邊環(huán)境中存在透明介質(zhì) (如潔凈水體) 時(shí),位于透明介質(zhì)內(nèi)部或后方的目標(biāo)能夠被測(cè)到。由于光線在透明介質(zhì)中會(huì)發(fā)生折射,被測(cè)目標(biāo)實(shí)際上位于折射光路上,而測(cè)量結(jié)果則位于直線光路上,測(cè)量出的目標(biāo)位置會(huì)發(fā)生偏差,此外,雷達(dá)也可能會(huì)收到兩個(gè)反射回波,一個(gè)來自于透明介質(zhì)內(nèi)部或后方的實(shí)際目標(biāo)表面的反射,另一個(gè)來自于不完全潔凈的透明介質(zhì)表面的漫反射,此時(shí)的測(cè)量結(jié)果不確定,有可能是介質(zhì)表面,也可能是實(shí)際目標(biāo)。天津激光雷達(dá)規(guī)格激光雷達(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。
MEMS:MEMS激光雷達(dá)通過“振動(dòng)”調(diào)整激光反射角度,實(shí)現(xiàn)掃描,激光發(fā)射器固定不動(dòng),但很考驗(yàn)接收器的能力,而且壽命同樣是行業(yè)內(nèi)的重大挑戰(zhàn)。支撐振鏡的懸臂梁角度有限,覆蓋面很小,所以需要多個(gè)雷達(dá)進(jìn)行共同拼接才能實(shí)現(xiàn)大視角覆蓋,這就會(huì)在每個(gè)激光雷達(dá)掃描的邊緣出現(xiàn)不均勻的畸變與重疊,不利于算法處理。另外,懸臂梁很細(xì),機(jī)械壽命也有待進(jìn)一步提升。振鏡+轉(zhuǎn)鏡:在轉(zhuǎn)鏡的基礎(chǔ)上加入振鏡,轉(zhuǎn)鏡負(fù)責(zé)橫向,振鏡負(fù)責(zé)縱向,滿足更寬泛的掃射角度,頻率更高價(jià)格相比前兩者更貴,但同樣面臨壽命問題。海洋探測(cè)中激光雷達(dá)測(cè)量海底地貌,支持海洋資源開發(fā)。
測(cè)遠(yuǎn)能力: 一般指激光雷達(dá)對(duì)于10%低反射率目標(biāo)物的較遠(yuǎn)探測(cè)距離。較近測(cè)量距離:激光雷達(dá)能夠輸出可靠探測(cè)數(shù)據(jù)的較近距離。測(cè)距盲區(qū):從激光雷達(dá)外罩到較近測(cè)量距離之間的范圍,這段距離內(nèi)激光雷達(dá)無法獲取有效的測(cè)量信號(hào),無法對(duì)目標(biāo)物信息進(jìn)行反饋。角度盲區(qū):激光雷達(dá)視場(chǎng)角范圍沒有覆蓋的區(qū)域,系統(tǒng)無法獲取這些區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物信息。角度分辨率:激光雷達(dá)相鄰兩個(gè)探測(cè)點(diǎn)之間的角度間隔,分為水平角度分辨率與垂直角度分辨率。相鄰探測(cè)點(diǎn)之間角度間隔越小,對(duì)目標(biāo)物的細(xì)節(jié)分辨能力越強(qiáng)。覽沃 Mid - 360 以 360°x59° 超廣 FOV,強(qiáng)化移動(dòng)機(jī)器人環(huán)境感知敏銳度。浙江泰覽Tele-15激光雷達(dá)渠道
在智能物流中引導(dǎo) AGV 小車,提升貨物搬運(yùn)倉(cāng)儲(chǔ)效率。安徽固態(tài)激光雷達(dá)價(jià)位
而如較新的 Livox Horizon 激光雷達(dá),也包含了多回波信息及噪點(diǎn)信息,格式如下:每個(gè)標(biāo)記信息由1字節(jié)組成:該字節(jié)中 bit7 和 bit6 為頭一組,bit5 和 bit4 為第二組,bit3 和 bit2 為第三組,bit1 和 bit0 為第四組。第二組表示的是該采樣點(diǎn)的回波次序。由于 Livox Horizon 采用同軸光路,即使外部無被測(cè)物體,其內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)回波,該回波記為第 0 個(gè)回波。隨后,若激光出射方向存在可被探測(cè)的物體,則較先返回系統(tǒng)的激光回波記為第 1 個(gè)回波,隨后為第 2 個(gè)回波,以此類推。如果被探測(cè)物體距離過近(例如 1.5m),第 1 個(gè)回波將會(huì)融合到第 0 個(gè)回波里,該回波記為第 0 個(gè)回波。安徽固態(tài)激光雷達(dá)價(jià)位