分類,激光雷達(dá)按結(jié)構(gòu)不同大致可以分為:機(jī)械旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)、混合半固態(tài)激光雷達(dá)和全固態(tài)激光雷達(dá)(Flash快閃和OPA相控陣,統(tǒng)稱為非掃描式)。(一)機(jī)械旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá),機(jī)械式激光雷達(dá)體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)橫向360度的覆蓋面,通過內(nèi)部鏡片實現(xiàn)垂直角度的覆蓋面,同比有著更耐用穩(wěn)定的特點,所以我們看到的自動駕駛路試車大多采用這種類型,雷達(dá)在車頂不停的在旋轉(zhuǎn)完成橫向掃描,靠增加激光束,實現(xiàn)縱向?qū)挿旱膾呙?。(二)混合半固態(tài)激光雷達(dá)。按照掃描方式分為:轉(zhuǎn)鏡、硅基MEMS、振鏡+轉(zhuǎn)鏡、旋轉(zhuǎn)透射棱鏡。激光雷達(dá)在機(jī)器人避障中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。北京二維激光雷達(dá)正規(guī)
激光雷達(dá)難點:當(dāng)周邊環(huán)境中存在透明介質(zhì) (如潔凈水體) 時,位于透明介質(zhì)內(nèi)部或后方的目標(biāo)能夠被測到。由于光線在透明介質(zhì)中會發(fā)生折射,被測目標(biāo)實際上位于折射光路上,而測量結(jié)果則位于直線光路上,測量出的目標(biāo)位置會發(fā)生偏差,此外,雷達(dá)也可能會收到兩個反射回波,一個來自于透明介質(zhì)內(nèi)部或后方的實際目標(biāo)表面的反射,另一個來自于不完全潔凈的透明介質(zhì)表面的漫反射,此時的測量結(jié)果不確定,有可能是介質(zhì)表面,也可能是實際目標(biāo)。泰覽Tele-15激光雷達(dá)價位覽沃 Mid - 360 水平視場角達(dá) 360°,垂直視場角 59°。
LiDAR 系統(tǒng)的工作原理及解決方案,本質(zhì)上講,LiDAR 是一個測量目標(biāo)物體距離的裝置。通過發(fā)射一個短的激光脈沖,并記錄發(fā)射光脈沖與探測到的反射(反向散射)光脈沖的時間間隔,就可以推算出距離信息。系統(tǒng)的工作原理及解決方案,LiDAR系統(tǒng)可以使用掃描反射鏡,多束激光或其它的方式“掃描”物體空間。借助其精確的測距能力,LiDAR 能夠用于解決許多不同的問題。在遙感應(yīng)用中,LiDAR系統(tǒng)用于測量散射,吸收,或大氣中的顆?;蛟拥脑侔l(fā)射。在這些應(yīng)用中,對激光束的波長可能會有專門的要求??梢杂脕頊y量特定分子種類在大氣中的濃度,例如甲烷和氣溶膠含量。而測量大氣中的雨滴則可以用來估計風(fēng)暴距離和降水概率。
全固態(tài)激光雷達(dá)。顧名思義此激光雷達(dá)沒有任何機(jī)械擺動結(jié)構(gòu),自然也沒有旋轉(zhuǎn)。將機(jī)械化的激光雷達(dá)芯片化,體型更小、性能更好、壽命更可靠,但逃脫不了摩爾定律的軌道,目前有兩種方式。1. 光學(xué)相控陣式(OPA)固態(tài)激光雷達(dá),OPA固態(tài)激光雷達(dá)完全沒有擺動固件,利用多個光源組成陣列,合成特定方向的光束,實現(xiàn)對不同方向的掃描。具有掃描速度快、精度高、可控性好、體積小(Quanergy激光雷達(dá)只有90x60x60mm)等優(yōu)點,缺點是易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,同時生產(chǎn)難度高。2.Flash固態(tài)激光雷達(dá),F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達(dá),也可以說是非掃描式,它可以在短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光,利用光陣構(gòu)建圖像,就像是照相機(jī),快速記錄整個場景,減少了沒有了轉(zhuǎn)動與鏡片磨損,相對更為穩(wěn)定,不過缺陷也很明顯,比如探測距離較近,對處理器要求較高,相對應(yīng)成本也高。遠(yuǎn)探測 70 米 @80% 反射率,Mid - 360 無懼室外強(qiáng)光,性能穩(wěn)定。
楔形棱鏡旋轉(zhuǎn)雷達(dá),收發(fā)模塊的PLD(PulsedLaserDiode)發(fā)射出激光,通過反射鏡和凸透鏡變成平行光,掃描模塊的兩個旋轉(zhuǎn)的棱鏡改變光路,使激光從某個角度發(fā)射出去。激光打到物體上,反射后從原光路回來,被APD接收。與MEMSLidar相比,它可以做到很大的通光孔徑,距離也會測得較遠(yuǎn)。與機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar相比,它極大地減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù),降低了對焦與標(biāo)定的復(fù)雜度,大幅提升生產(chǎn)效率,降低成本。優(yōu)點:非重復(fù)掃描,解決了機(jī)械式激光雷達(dá)的線式掃描導(dǎo)致漏檢物體的問題;可實現(xiàn)隨著掃描時間增加,達(dá)到近100%的視場覆蓋率;沒有電子元器件的旋轉(zhuǎn)磨損,可靠性更高,符合車規(guī)。缺點:單個雷達(dá)的FOV較小,視場覆蓋率取決于積分時間;獨特的掃描方式使其點云的分布不同于傳統(tǒng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar,需要算法適配。激光雷達(dá)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域用于監(jiān)測作物生長情況。上海覽沃激光雷達(dá)正規(guī)
覽沃 Mid - 360 以 360°x59° 超廣 FOV,強(qiáng)化移動機(jī)器人環(huán)境感知敏銳度。北京二維激光雷達(dá)正規(guī)
早在上個世紀(jì)60年代,當(dāng)人類制造出激光器后,科學(xué)家們根據(jù)激光的特性,較早提出的應(yīng)用就是測距。在1967年7月,美國人進(jìn)行了頭一次載人登月飛行,就在月球上安裝了一個發(fā)射裝置用于測算地球和月球的距離。隨后,正值冷戰(zhàn)時期的人們,將激光應(yīng)用在了制彈上。飛機(jī)發(fā)射激光照射目標(biāo),同時投擲激光制彈對準(zhǔn)目標(biāo)飛行,用激光隨時修正自己的飛行路線,精確度非常高。20世紀(jì)70年代末,美國國家航空航天局(NASA)成功研制出一種具有掃描和高速數(shù)據(jù)記錄能力的機(jī)載海洋激光雷達(dá)。用在大西洋和切薩皮克灣進(jìn)行了水深的測定,并且繪制出水深小于10m的海底地貌。此后,機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)蘊含的巨大應(yīng)用潛力開始受到關(guān)注,并很快被應(yīng)用到陸地地形勘測研究當(dāng)中。北京二維激光雷達(dá)正規(guī)