激光光源,由于激光器發(fā)射的光線需要投射至整個(gè)FOV平面區(qū)域內(nèi),除了面光源可以直接發(fā)射整面光線外,點(diǎn)光源則需要做二維掃描覆蓋整個(gè)FOV區(qū)域,線光源需要做一維掃描覆蓋整個(gè)FOV區(qū)域。其中點(diǎn)光源根據(jù)光源發(fā)射的形式又可以分為EEL(Edge-Emitting Laser邊發(fā)射激光器)和VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser垂直腔面發(fā)射激光器)兩種,二者區(qū)別在于EEL激光平行于襯底表面發(fā)出(如圖1),VCSEL激光垂直于襯底表面發(fā)出(如圖2)。其中VCSEL式易于進(jìn)行芯片式陣列布置,通常使用此類光源進(jìn)行陣列式布置形成線光源(一維陣列)或面光源(二維陣列),VCSEL光源剖面圖與二維陣列光源芯片示意圖如下激光雷達(dá)數(shù)據(jù)對于城市規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)具有重要意義。福建連續(xù)波激光雷達(dá)
激光雷達(dá)的工作原理:對人畜無害的紅外光束Light Pluses發(fā)射、反射和接收來探測物體。能探測的對象:白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同,車道線和路面也是可以區(qū)分開來的。哪些物體無法探測:光束無法探測到被遮擋的物體。車用激光雷達(dá)工作原理就是蝙蝠測距用的回波時(shí)間(Time of Flight,縮寫為TOF)測量方法。分析目標(biāo)物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息,輸出點(diǎn)云,從而呈現(xiàn)出目標(biāo)物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。深圳國產(chǎn)激光雷達(dá)設(shè)備激光雷達(dá)在航空測量中提供了高精度的地理數(shù)據(jù)。
行業(yè)上游供應(yīng)商,激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游(光學(xué)和電子元器件)、中游(集成激光雷達(dá))、下游(不同應(yīng)用場景)。其中上游為激光發(fā)射、激光接收、掃描系統(tǒng)和信息處理四大部分,包含大量的光學(xué)和電子元器件。中游為集成的激光雷達(dá)產(chǎn)品,下游包括測繪、無人駕駛汽車、高精度地圖、服務(wù)機(jī)器人、無人機(jī)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。激光器和探測器是激光雷達(dá)的重要部件,激光器和探測器的性能、成本、可靠性與激光雷達(dá)產(chǎn)品的性能、成本、可靠性密切相關(guān)。
目前,LiDAR已普遍應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在大氣科學(xué)中,LiDAR被用于空氣質(zhì)量監(jiān)測和污染物檢測;在天文學(xué)領(lǐng)域,LiDAR技術(shù)可用于觀察行星表面地貌特征以及太陽系內(nèi)其他天體的形態(tài)結(jié)構(gòu);在工程建設(shè)方面,利用LiDAR技術(shù)可以快速獲取地形數(shù)據(jù)、制作數(shù)字高程模型(DEM)以及生成精確的三維地圖;而在汽車領(lǐng)域中,人們普遍認(rèn)為LiDAR是一項(xiàng)關(guān)鍵的光學(xué)距離感知技術(shù),在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用。幾乎所有投入自動(dòng)駕駛研發(fā)的廠商都將LiDAR視為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),并且已經(jīng)有一些低成本、小體積的LiDAR系統(tǒng)被應(yīng)用于高級駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)。安防監(jiān)控運(yùn)用激光雷達(dá)實(shí)時(shí)監(jiān)測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)入侵異常情況。
Flash激光雷達(dá),F(xiàn)lash激光雷達(dá)采用類似Camera的工作模式,但感光元件與普通相機(jī)不同,每個(gè)像素點(diǎn)可記錄光子飛行時(shí)間。由于物體具有三維空間屬性,照射到物體不同部位的光具有不同的飛行時(shí)間,被焦平面探測器陣列探測,輸出為具有深度信息的“三維”圖像。根據(jù)激光光源的不同,F(xiàn)lash激光雷達(dá)可以分為脈沖式和連續(xù)式,脈沖式可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測(100米以上),連續(xù)式主要用于近距離探測(數(shù)十米)。Flash激光雷達(dá)的優(yōu)勢在于能夠快速記錄整個(gè)場景,避免了掃描過程中目標(biāo)或Lidar自身運(yùn)動(dòng)帶來的誤差。其缺點(diǎn)是探測距離近。覽沃 Mid - 360 混合固態(tài)技術(shù)優(yōu)越,實(shí)現(xiàn) 360° 全向超大視場角感知。深圳車載激光雷達(dá)設(shè)備
激光雷達(dá)在醫(yī)療領(lǐng)域被用于人體三維掃描和診斷。福建連續(xù)波激光雷達(dá)
從車規(guī)級應(yīng)用來看,小鵬P5配備2顆大疆Livox車規(guī)級棱鏡式激光雷達(dá),另外大疆Livox也獲得了一汽解放量產(chǎn)項(xiàng)目的定點(diǎn) 。針對單顆棱鏡式中心區(qū)域點(diǎn)云密集。兩側(cè)點(diǎn)云相對稀疏的情況,小鵬P5選擇在車前部署了2顆激光雷達(dá),前方提高至 180度的超寬點(diǎn)云視野,提高應(yīng)對近處車輛加塞、十字路口拐彎等復(fù)雜路況的通行能力。針對車規(guī)級設(shè)備需要在連續(xù)振動(dòng)、高低溫、高濕高鹽等環(huán)境下連續(xù)工作的特點(diǎn),固態(tài)激光雷達(dá)成為了較為可行的發(fā)展方向。喜歡特種行業(yè)的朋友應(yīng)該都聽過軍機(jī)、軍艦上搭載的相控陣?yán)走_(dá),而OPA光學(xué)相控陣激光雷達(dá)便是運(yùn)用了與之相似的原理,并把它搬到了車端。福建連續(xù)波激光雷達(dá)