1951年,美國(guó)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(shí),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(fù)溫1度”狀態(tài),這使人們對(duì)玻爾茲曼分布有了更全方面也更深刻的認(rèn)識(shí)。同年,美國(guó)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(gè)學(xué)生戈登、曹格爾一起研制成功了波長(zhǎng)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(jiǎn)稱脈澤。時(shí)間來(lái)到1958年,湯斯與肖洛聯(lián)名在《物理評(píng)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(tái)。1960年,梅安研制的紅寶石激光器發(fā)出了694.3nm紅價(jià)激光,這是世界上公認(rèn)的頭一臺(tái)激光器。采用主動(dòng)抗串?dāng)_設(shè)計(jì),覽沃 Mid - 360 在多雷達(dá)環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行互不干擾。江蘇三維激光雷達(dá)批發(fā)
激光雷達(dá)結(jié)構(gòu),激光雷達(dá)的關(guān)鍵部件按照信號(hào)處理的信號(hào)鏈包括控制硬件DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)、激光驅(qū)動(dòng)、激光發(fā)射發(fā)光二極管、發(fā)射光學(xué)鏡頭、接收光學(xué)鏡頭、APD(雪崩光學(xué)二極管)、TIA(可變跨導(dǎo)放大器)和探測(cè)器,如下圖所示。其中除了發(fā)射和接收光學(xué)鏡頭外,都是電子部件。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速演進(jìn),性能逐步提升的同時(shí)成本迅速降低。但是光學(xué)組件和旋轉(zhuǎn)機(jī)械則占具了激光雷達(dá)的大部分成本。激光雷達(dá)的種類,把激光雷達(dá)按照掃描方式來(lái)分類,目前有機(jī)械式激光雷達(dá)、半固態(tài)激光雷達(dá)和固態(tài)激光雷達(dá)三大類。其中機(jī)械式激光雷達(dá)較為常用,固態(tài)激光雷達(dá)為未來(lái)業(yè)界大力發(fā)展方向,半固態(tài)激光雷達(dá)是機(jī)械式和純固態(tài)式的折中方案,屬于目前階段量產(chǎn)裝車的主力軍。黑龍江量子雷達(dá)激光雷達(dá)為服務(wù)機(jī)器人規(guī)劃路徑,助其在室內(nèi)外自主移動(dòng)作業(yè)。
輔助駕駛,在目前的L2/L3級(jí)高級(jí)輔助駕駛中,激光雷達(dá)可覆蓋前向視場(chǎng)(水平視場(chǎng)角覆蓋60°到120°)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟車或者高速自適應(yīng)巡航等功能。通過(guò)發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)的對(duì)比,構(gòu)建出點(diǎn)云圖,從而實(shí)現(xiàn)諸如目標(biāo)距離、方位、速度、姿態(tài)、形狀等信息的探測(cè)和識(shí)別。除了傳統(tǒng)的障礙物檢測(cè)以外,激光雷達(dá)還可以應(yīng)用于車道線檢測(cè)。優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)距遠(yuǎn)、精度高,獲取信息豐富,抗源干擾能力強(qiáng)。自動(dòng)駕駛,未來(lái),L4/L5級(jí)無(wú)人駕駛應(yīng)用的實(shí)現(xiàn),有賴于激光雷達(dá)提供的感知信息。激光雷達(dá)是一種可以掃描周圍環(huán)境并生成三維圖像的傳感器。它可以被用于識(shí)別障礙物、構(gòu)建地圖和定位車輛等應(yīng)用場(chǎng)景。該級(jí)別應(yīng)用需要面對(duì)復(fù)雜多變的行駛環(huán)境,對(duì)激光雷達(dá)性能水平要求較高,在要求360°水平掃描范圍的同時(shí),對(duì)于低反射率物體的較遠(yuǎn)測(cè)距能力需要達(dá)到200m,且需要更高的線數(shù)以及更密的點(diǎn)云分辨率;同時(shí)為了減少噪點(diǎn)還需要激光雷達(dá)具有抵抗同環(huán)境中其他激光雷達(dá)干擾的能力。
優(yōu)劣勢(shì)分析:優(yōu)點(diǎn):FLASH激光雷達(dá)較大的優(yōu)勢(shì)在于可以一次性實(shí)現(xiàn)全局成像來(lái)完成探測(cè),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(jiǎn)潔,元件極少,成本低。信號(hào)處理電路簡(jiǎn)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(wàn)倍,實(shí)時(shí)性好,因此易過(guò)車規(guī)。缺點(diǎn):不過(guò)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(cè)精度和探測(cè)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。Mid - 360可達(dá)70 米 @80% 反射率探測(cè),適應(yīng)室內(nèi)外不同光照。
LiDAR 數(shù)據(jù)通常在空中收集,如NOAA在加州大蘇爾Bixby大橋上空的調(diào)查飛機(jī)(右圖)。這里的LiDAR數(shù)據(jù)顯示了Bixby大橋的俯視圖(左上)和側(cè)視圖(左下)。NOAA的科學(xué)家使用基于LiDAR的裝置檢查自然和人造環(huán)境。LiDAR數(shù)據(jù)支持洪水和風(fēng)暴潮建模、水動(dòng)力建模、海岸線測(cè)繪、應(yīng)急響應(yīng)、水文測(cè)量以及海岸脆弱性分析等活動(dòng)。此外,地形LiDAR使用近紅外激光繪制地形和建筑物地圖,而測(cè)深LiDAR使用透水綠光繪制海底和河床地圖。在農(nóng)業(yè)中,LiDAR可用于繪制拓?fù)鋱D和作物生長(zhǎng)圖,從而提供有關(guān)肥料需求和灌溉需求的信息。通過(guò)分析激光雷達(dá)數(shù)據(jù),研究人員能夠精確評(píng)估環(huán)境變化。覽沃激光雷達(dá)批發(fā)
突破傳統(tǒng),覽沃 Mid - 360 為移動(dòng)機(jī)器人提供全新環(huán)境感知選擇。江蘇三維激光雷達(dá)批發(fā)
激光雷達(dá),也稱光學(xué)雷達(dá)(LIght Detection And Ranging)是激光探測(cè)與測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,它通過(guò)測(cè)定傳感器發(fā)射器與目標(biāo)物體之間的傳播距離,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,從而呈現(xiàn)出目標(biāo)物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。自上世紀(jì)60年代激光被發(fā)明不久,激光雷達(dá)就大規(guī)模發(fā)展起來(lái)。而測(cè)距原理上目前主要以飛行時(shí)間(time of flight)法為主,利用發(fā)射器發(fā)射的脈沖信號(hào)和接收器接受到的反射脈沖信號(hào)的時(shí)間間隔來(lái)計(jì)算和目標(biāo)物體的距離。江蘇三維激光雷達(dá)批發(fā)