半固態(tài)-棱鏡式激光雷達,無人機廠商大疆孵化覽沃科技(Livox)入局激光雷達,便是采用的棱鏡式掃描方案,大疆利用其在無人機領域積累的電機精確調控技術及自動化產線,有信心克服棱鏡軸承或襯套壽命的難題,也為其激光雷達技術構筑護城河。工作原理,棱鏡式激光雷達也稱為雙楔形棱鏡式激光雷達,內部包括兩個楔形棱鏡,激光在通過頭一個楔形棱鏡后發(fā)生一次偏轉,通過第二個楔形棱鏡后再一次發(fā)生偏轉??刂苾擅胬忡R的相對轉速便可以控制激光束的掃描形態(tài)。與前面提到的掃描形式不同,棱鏡激光雷達累積的掃描圖案形狀狀若菊花,而并非一行一列的點云狀態(tài)。這樣的好處是只要相對速度控制得當,在同一位置長時間掃描幾乎可以覆蓋整個區(qū)域。激光雷達在物流領域提高了貨物分揀和配送的效率。北京單線激光雷達供應
對于激光的波長,目前主要使用使用波長為905nm和1550nm的激光發(fā)射器,波長為1550nm的光線不容易在人眼液體中傳輸。故1550nm可在保證安全的前提下較大程度上提高發(fā)射功率。大功率能得到更遠的探測距離,長波長也能提高抗干擾能力。但是1550nm激光需使用InGaAs,目前量產困難。故當前更多使用Si材質量產905nm的LiDAR。通過限制功率和脈沖時間來保證安全性。技術原理,激光雷達探測的具體技術可以分為TOF飛行時間法與相干探測方法。其中ToF方法可以進一步區(qū)分為iToF和dToF方法;飛行時間(ToF)探測方法,通過直接計算發(fā)射及接收電磁波的時間差測量被測目標的距離;相干探測方法(如:FMCW),通過測量發(fā)射電磁波與返回電磁波的頻率變化解調出被測目標的距離及速度。遼寧自動駕駛激光雷達消防救援依靠激光雷達在濃煙中定位,引導滅火救援。
要知道光速是每秒30萬公里。要區(qū)分目標厘米級別的精確距離,那對傳輸時間測量分辨率必須做到1納秒。要如此精確的測量時間,因此對應的測量系統(tǒng)的成本就很難降到很低,需要使用巧妙的方法降低測量難度。首先,我們需要明確,激光雷達并不是單獨運作的,一般是由激光發(fā)射器、接收器和慣性定位導航三個主要模塊組成。當激光雷達工作的時候,會對外發(fā)射激光,在遇到物體后,激光折射回來被CMOS傳感器接收,從而測得本體到障礙物的距離。從原理來看,只要需要知道光速、和從發(fā)射到CMOS感知的時間就可以測出障礙物的距離,再結合實時GPS、慣性導航信息與計算激光雷達發(fā)射出去角度,系統(tǒng)就可以得到前方物體的坐標方位和距離信息。
激光雷達的優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:轉鏡式激光雷達的激光發(fā)射和接收裝置是固定的,所以即使有【旋轉機構】,也可以把產品體積做小,進而降低成本。并且旋轉機構只有反射鏡,整體重量比較輕,電機軸承的負荷小,系統(tǒng)運行起來更穩(wěn)定,壽命更長,是符合車規(guī)量產的優(yōu)勢條件。劣勢:因為有【旋轉機構】這樣的機械形式的存在,便不可避免地在長期運行之后,激光雷達的穩(wěn)定性、準確度會受到影響。其次,一維式的掃描線數(shù)少,掃描角度不能到360度。礦山開采中激光雷達監(jiān)測地形變化,預防潛在地質災害。
回波模式,即周期采集點數(shù),因為激光雷達在旋轉掃描,因此水平方向上掃描的點數(shù)和激光雷達的掃描頻率有一定的關系,掃描越快則點數(shù)會相對較少,掃描慢則點數(shù)相對較多。一般這個參數(shù)也被稱為水平分辨率,比如激光雷達的水平分辨率為 0.2°,那么掃描的點數(shù)為 360°/0.2°=1800,也就是說水平方向會掃描1800次。次。同一輪發(fā)光測距的不同回波數(shù)據(jù),比如同時包含較強回波和較晚回波。有效檢測距離,激光雷達是一個收發(fā)異軸的光學系統(tǒng)(其實所有的機械雷達都是),也就是說,發(fā)射出去的激光光路,和返回的激光光路,并不重合。憑借主動抗串擾,Mid - 360 在室內多雷達信號中穩(wěn)定工作。遼寧工業(yè)激光雷達
測繪領域中激光雷達快速采集地形數(shù)據(jù),繪制高精度地圖。北京單線激光雷達供應
下游主要客戶:車載領域,目前,在智能駕駛市場中,ADAS+ADS雙輪驅動,激光雷達作為智能駕駛畫龍點睛的產品,不可或缺。在高級輔助駕駛市場,激光雷達的成本不斷下降,商業(yè)化進程有望提速,全球范圍內L3級輔助駕駛量產車項目當前處于快速開發(fā)之中。世界各地交通法規(guī)的修訂為L3級自動駕駛技術商業(yè)化落地帶來機會。2020年6月通過的《ALKS車道自動保持系統(tǒng)條例》,這是全球范圍內頭一個針對L3級自動駕駛具有約束力的國際法規(guī)。隨著激光雷達成本下探至數(shù)百美元區(qū)間且達到車規(guī)級要求,未來越來越多高級輔助駕駛量產項目將實現(xiàn)量產;根據(jù)Forst&Sullivan的研究報告,2021-2026E、2026E-2020E全球乘用車新車市場ADAS車輛銷售CAGR有望達75.5%、30.5%,其中中國增速較高,分別為92.2%/29.3%。北京單線激光雷達供應