這里就來(lái)分享一下激光雷達(dá)在實(shí)際應(yīng)用中的那些小細(xì)節(jié)~工作原理:激光雷達(dá)是基于時(shí)間飛行(TOF)工作原理;激光雷達(dá)發(fā)射激光脈沖,并測(cè)量此脈沖經(jīng)被測(cè)目標(biāo)表面反射后返回的時(shí)間,然后換算成距離數(shù)據(jù)發(fā)射光和接受光時(shí)間差為t,c為光速,則雷達(dá)與目標(biāo)的距離為雷達(dá)通過(guò)一個(gè)反射鏡對(duì)測(cè)距激光脈沖進(jìn)行反射。當(dāng)反射鏡被電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí),從而形成一個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸垂直的掃描平面。雷達(dá)定時(shí)發(fā)出脈沖光,同時(shí)電機(jī)帶動(dòng)發(fā)射鏡旋轉(zhuǎn),這樣就可以構(gòu)成二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。建筑行業(yè)內(nèi)激光雷達(dá)快速掃描建模,輔助設(shè)計(jì)與施工。傲覽Avia激光雷達(dá)現(xiàn)貨直發(fā)
光學(xué)相控陣激光雷達(dá)(OPA),很多特殊的Lidar使用OPA(OpticalPhasedArray)光學(xué)相控陣技術(shù)。OPA運(yùn)用相干原理,采用多個(gè)光源組成陣列,通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個(gè)發(fā)射單元的相位差,來(lái)控制輸出的激光束的方向。OPA激光雷達(dá)完全是由電信號(hào)控制掃描方向,能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍,對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全局掃描或者某一區(qū)域的局部精細(xì)化掃描,一個(gè)激光雷達(dá)就可能覆蓋近/中/遠(yuǎn)距離的目標(biāo)探測(cè)。優(yōu)點(diǎn):純固態(tài)Lidar,體積小,易于車(chē)規(guī);掃描速度快(一般可達(dá)到MHz量級(jí)以上);精度高(可以做到μrad量級(jí)以上);可控性好(可以在感興趣的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行高密度掃描),缺點(diǎn):易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,使激光能量被分散;加工難度高:光學(xué)相控陣要求陣列單元尺寸必須不大于半個(gè)波長(zhǎng);探測(cè)距離很難做到很遠(yuǎn)。機(jī)械式激光雷達(dá)行價(jià)激光雷達(dá)在醫(yī)療領(lǐng)域被用于人體三維掃描和診斷。
有幾個(gè)原因:我們這里說(shuō)的激光雷達(dá),是指 TOF 激光雷達(dá),TOF 測(cè)距,靠的是 TDC 電路提供計(jì)時(shí),用光速乘以單向時(shí)間得到距離,但限于成本,TDC 一般由 FPGA 的進(jìn)位鏈實(shí)現(xiàn),本質(zhì)上是對(duì)一個(gè)低頻的晶振信號(hào)做差值,實(shí)現(xiàn)高頻的計(jì)數(shù)。所以,測(cè)距的精度,強(qiáng)烈依賴于這個(gè)晶振的精度。而晶振隨著時(shí)間的推移,存在累計(jì)誤差;距離越遠(yuǎn),接收信號(hào)越弱,雷達(dá)自身的尋峰算法越難以定位到較佳接收時(shí)刻,這也造成了精度的劣化;而由于激光雷達(dá)檢測(cè)障礙物的有效距離和較小垂直分辨率有關(guān)系,也就是說(shuō)角度分辨率越小,則檢測(cè)的效果越好。如果兩個(gè)激光光束之間的角度為 0.4°,那么當(dāng)探測(cè)距離為 200m 的時(shí)候,兩個(gè)激光光束之間的距離為200m*tan0.4°≈1.4m。也就是說(shuō)在 200m 之后,只能檢測(cè)到高于 1.4m 的障礙物了。如果需要知道障礙物的類型,那么需要采用的點(diǎn)數(shù)就需要更多,距離越遠(yuǎn),激光雷達(dá)采樣的點(diǎn)數(shù)就越少,可以很直接的知道,距離越遠(yuǎn),點(diǎn)數(shù)越少,就越難以識(shí)別準(zhǔn)確的障礙物類型。
根據(jù)沙利文的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè),受無(wú)人駕駛車(chē)隊(duì)規(guī)模擴(kuò)張、激光雷達(dá)在高級(jí)輔助駕駛中滲透率增加、以及服務(wù)型機(jī)器人及智能交通建設(shè)等領(lǐng)域需求的推動(dòng),激光雷達(dá)整體市場(chǎng)預(yù)計(jì)將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢(shì),至2025年全球市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)131.1億美元。2022年全球激光雷達(dá)解決方案市場(chǎng)規(guī)模為120億元,近五年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為63%。根據(jù)預(yù)測(cè),2023年全球激光雷達(dá)解決方案市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到227億元,2024年將達(dá)到512億元。LIDAR技術(shù)發(fā)展至今,已經(jīng)用在各個(gè)領(lǐng)域;主要應(yīng)用包括:立體制圖、采礦、林業(yè)、考古學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)、地形測(cè)量和回廊制圖等等。探測(cè)距離 70 米 @80% 反射率,覽沃 Mid - 360 抗室外強(qiáng)光性能佳。
機(jī)械式激光雷達(dá),工作原理,發(fā)射和接收模塊被電機(jī)電動(dòng)進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)。在豎直方向上排布多組激光線束,發(fā)射模塊以一定頻率發(fā)射激光線,通過(guò)不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描。優(yōu)劣勢(shì)分析,優(yōu)勢(shì):機(jī)械式激光雷達(dá)作為較早裝車(chē)的產(chǎn)品,技術(shù)已經(jīng)比較成熟,因?yàn)槠涫怯呻姍C(jī)控制旋轉(zhuǎn),所以可以長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,每次掃描的速度都是線性的。并且由于『站得高』,機(jī)械式激光雷達(dá)可以對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行精度夠高并且清晰穩(wěn)定的360度環(huán)境重構(gòu)。劣勢(shì):雖然技術(shù)成熟,但因?yàn)槠鋬?nèi)部的激光收發(fā)模組線束多,并且需要復(fù)雜的人工調(diào)整,制造周期長(zhǎng),所以成本并不低,并且可靠性差,導(dǎo)致可量產(chǎn)性不高。其次,機(jī)械式激光雷達(dá)體積過(guò)大,消費(fèi)者接受度不高。然后,它的壽命大約在1000h~3000h,而汽車(chē)廠商的要求是至少13000h,這也決定了其很難走向C端市場(chǎng)。Mid - 360 作為新選擇,讓移動(dòng)機(jī)器人在更多場(chǎng)景精確感知環(huán)境。廣東激光雷達(dá)廠家
景區(qū)導(dǎo)覽借助激光雷達(dá)輔助車(chē)輛,為游客提供精確指引。傲覽Avia激光雷達(dá)現(xiàn)貨直發(fā)
工作原理,相控陣?yán)走_(dá)發(fā)射的是電磁波,OPA(Optical Phase Array的簡(jiǎn)稱,即光學(xué)相控陣)激光雷達(dá)發(fā)射的是光,而光和電磁波一樣也表現(xiàn)出波的特性,所以原理上是一樣的。波與波之間會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,通過(guò)控制相控陣?yán)走_(dá)平面陣列各個(gè)陣元的電流相位,利用相位差可以讓不同的位置的波源會(huì)產(chǎn)生干涉(類似的是兩圈水波相互疊加后,有的方向會(huì)相互抵消,有的會(huì)相互增強(qiáng)),從而指向特定的方向,往復(fù)控制便得以實(shí)現(xiàn)掃描效果。利用光的相干性質(zhì),通過(guò)人為控制相位差實(shí)現(xiàn)不同方向的光發(fā)射效果;我們知道光和電磁波一樣也表現(xiàn)出波的特性,因此同樣可以利用相位差控制干涉讓激光“轉(zhuǎn)向”特定的角度,往復(fù)控制實(shí)現(xiàn)掃描效果。傲覽Avia激光雷達(dá)現(xiàn)貨直發(fā)