云南高精度激光雷達(dá)

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。服務(wù)機(jī)器人借助激光雷達(dá)規(guī)劃路徑，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外自主移動(dòng)。云南高精度激光雷達(dá)

探測(cè)距離，激光雷達(dá)標(biāo)稱的較遠(yuǎn)探測(cè)距離一般為150-200m，實(shí)際上距離過(guò)遠(yuǎn)的時(shí)候，采樣的點(diǎn)數(shù)會(huì)明顯變少，測(cè)量距離和激光雷達(dá)的分辨率有著很大的關(guān)系。以激光雷達(dá)的垂直分辨率為0.4°較遠(yuǎn)探測(cè)距離為200m舉例，在經(jīng)過(guò)200m后激光光束2個(gè)點(diǎn)之間的距離為，也就是說(shuō)只能檢測(cè)到高于1.4m的障礙物。如下圖10所示。如果要分辨具體的障礙物類型，那么需要采樣點(diǎn)的數(shù)量更多，因此激光雷達(dá)有效的探測(cè)距離可能只有60-70m。增加激光雷達(dá)的探測(cè)距離有2種方法，一是增加物體的反射率，二是增加激光的功率。物體的反射率是固定的，無(wú)法改變，那么就只能增加激光的功率了。但是增加激光的功率會(huì)損傷人眼，只能想辦法增加激光的波長(zhǎng)，以避開人眼可見光的范圍，這樣可以適當(dāng)增大激光的功率。探測(cè)距離是制約激光雷達(dá)的另一個(gè)障礙，汽車在高速行駛的過(guò)程中越早發(fā)現(xiàn)障礙物，就越能預(yù)留越多的反應(yīng)時(shí)間，從而避免交通事故。測(cè)距激光雷達(dá)哪家好物流分揀依靠激光雷達(dá)引導(dǎo)機(jī)械臂，快速準(zhǔn)確分揀貨物。

相關(guān)縮寫：dToF：direct Time-of-Flight直接測(cè)量光的飛行時(shí)間；iToF：indirect Time-of-Flight通過(guò)測(cè)量相位偏移來(lái)間接測(cè)量光的飛行時(shí)間；PLD：脈沖激光二極管，一種激光雷達(dá)發(fā)光元件；APD：雪崩光二極管，一種激光雷達(dá)感光元件；SPAD：Single Photon Avalanche Diode單光子雪崩二極管，一種激光雷達(dá)感光元件；SiPM：Silicon photomultiplier硅光電倍增管，一種激光雷達(dá)感光元件；CMOS：Compound metal Oxided Semiconductor 復(fù)合金屬氧化物半導(dǎo)體，一種攝像頭感光元件；CCD：Charge Coupled Device電荷耦合器件，一種攝像頭感光元件；CIS：CMOS image sensor互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器；OPA：Optical Phased Arrays 光學(xué)相控陣；FPA：Focal Plane Array焦平面陣列；WD：Wavelength Disperion波長(zhǎng)色散；MEMS：Micro-Electro-Mechanical System 微機(jī)電系統(tǒng)。

MEMS陣鏡激光雷達(dá)優(yōu)點(diǎn)：MEMS微振鏡擺脫了笨重的馬達(dá)、多發(fā)射/接收模組等機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置，毫米級(jí)尺寸的微振鏡較大程度上減少了激光雷達(dá)的尺寸，提高了穩(wěn)定性；MEMS微振鏡可減少激光發(fā)射器和探測(cè)器數(shù)量，極大地降低成本。缺點(diǎn)：有限的光學(xué)口徑和掃描角度限制了Lidar的測(cè)距能力和FOV，大視場(chǎng)角需要多子視場(chǎng)拼接，這對(duì)點(diǎn)云拼接算法和點(diǎn)云穩(wěn)定度要求都較高；抗沖擊可靠性存疑；振鏡尺寸問(wèn)題：遠(yuǎn)距離探測(cè)需要較大的振鏡，不但價(jià)格貴，對(duì)快軸/慢軸負(fù)擔(dān)大，材質(zhì)的耐久疲勞度存在風(fēng)險(xiǎn)，難以滿足車規(guī)的DV、PV的可靠性、穩(wěn)定性、沖擊、跌落測(cè)試要求；懸臂梁：硅基MEMS的懸臂梁結(jié)構(gòu)實(shí)際非常脆弱，快慢軸同時(shí)對(duì)微振鏡進(jìn)行反向扭動(dòng)，外界的振動(dòng)或沖擊極易直接致其斷裂。體育賽事上激光雷達(dá)追蹤運(yùn)動(dòng)員，輔助賽事分析評(píng)估。

早在上個(gè)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(cè)距。在1967年7月，美國(guó)人進(jìn)行了頭一次載人登月飛行，就在月球上安裝了一個(gè)發(fā)射裝置用于測(cè)算地球和月球的距離。隨后，正值冷戰(zhàn)時(shí)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(shí)投擲激光制彈對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)飛行，用激光隨時(shí)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(guó)國(guó)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(cè)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(yùn)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(cè)研究當(dāng)中。激光雷達(dá)通過(guò)發(fā)射激光束，精確測(cè)量目標(biāo)距離，是自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵傳感器。上海激光雷達(dá)廠家直銷

激光雷達(dá)的掃描速度快，提高了數(shù)據(jù)處理效率。云南高精度激光雷達(dá)

激光的誕生，光子入射到物質(zhì)中，以刺激電子從較高能級(jí)過(guò)渡到較低能級(jí)，并發(fā)射光子。當(dāng)原子處于某種激發(fā)態(tài)時(shí)，有能量合適的光子從該原子附近通過(guò)，該原子就會(huì)釋放出一個(gè)具有同樣電勢(shì)能的光子，從而躍遷到低能級(jí)狀態(tài)。入射光子和發(fā)射光子具有相同的波長(zhǎng)和相位，該波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)于兩個(gè)能級(jí)之間的能量差。一個(gè)光子刺激一個(gè)原子發(fā)射另一個(gè)光子，因此產(chǎn)生兩個(gè)相同的光子，1917年，愛(ài)因斯坦在量子理論的基礎(chǔ)上提出了一個(gè)嶄新的概念一一受激輻射:即在物質(zhì)與輻射場(chǎng)的相互作用中,構(gòu)成物質(zhì)的原子或分子可以在光子的激勵(lì)下產(chǎn)生光子。云南高精度激光雷達(dá)