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(kāi)人眼可見(jiàn)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。激光雷達(dá)在地質(zhì)勘探中實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下礦藏的精確定位。海南機(jī)械式激光雷達(dá)
參數(shù)指標(biāo):(一)視場(chǎng)角,視場(chǎng)角決定了激光雷達(dá)能夠看到的視野范圍,分為水平視場(chǎng)角和垂直視場(chǎng)角,視場(chǎng)角越大,表示視野范圍越大,反之則表示視野范圍越小。以圖3中的激光雷達(dá)為例,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平視場(chǎng)角為360°,垂直視場(chǎng)角為26.9°,固態(tài)激光雷達(dá)的水平視場(chǎng)角為60°,垂直視場(chǎng)角為20°。(二)線數(shù),線數(shù)越高,表示單位時(shí)間內(nèi)采樣的點(diǎn)就越多,分辨率也就越高,目前無(wú)人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達(dá)。(三)分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關(guān),夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達(dá)的垂直分辨率和水平分辨率大概相當(dāng),約為0.1°,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。livox激光雷達(dá)輕巧的 Mid - 360 便于隱藏式布置,契合移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)需求。
目前,LiDAR已普遍應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在大氣科學(xué)中,LiDAR被用于空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)和污染物檢測(cè);在天文學(xué)領(lǐng)域,LiDAR技術(shù)可用于觀察行星表面地貌特征以及太陽(yáng)系內(nèi)其他天體的形態(tài)結(jié)構(gòu);在工程建設(shè)方面,利用LiDAR技術(shù)可以快速獲取地形數(shù)據(jù)、制作數(shù)字高程模型(DEM)以及生成精確的三維地圖;而在汽車領(lǐng)域中,人們普遍認(rèn)為L(zhǎng)iDAR是一項(xiàng)關(guān)鍵的光學(xué)距離感知技術(shù),在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用。幾乎所有投入自動(dòng)駕駛研發(fā)的廠商都將LiDAR視為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),并且已經(jīng)有一些低成本、小體積的LiDAR系統(tǒng)被應(yīng)用于高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)。
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 系統(tǒng)的工作原理及解決方案,本質(zhì)上講,LiDAR 是一個(gè)測(cè)量目標(biāo)物體距離的裝置。通過(guò)發(fā)射一個(gè)短的激光脈沖,并記錄發(fā)射光脈沖與探測(cè)到的反射(反向散射)光脈沖的時(shí)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(cè)距能力,LiDAR 能夠用于解決許多不同的問(wèn)題。在遙感應(yīng)用中,LiDAR系統(tǒng)用于測(cè)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(duì)激光束的波長(zhǎng)可能會(huì)有專門(mén)的要求??梢杂脕?lái)測(cè)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(cè)量大氣中的雨滴則可以用來(lái)估計(jì)風(fēng)暴距離和降水概率。激光雷達(dá)在智能交通信號(hào)燈控制中實(shí)現(xiàn)了車輛流量的精確感知。四探頭激光雷達(dá)代理商
激光雷達(dá)的分辨率高,能夠捕捉到細(xì)微的目標(biāo)特征。海南機(jī)械式激光雷達(dá)
全固態(tài)激光雷達(dá)。顧名思義此激光雷達(dá)沒(méi)有任何機(jī)械擺動(dòng)結(jié)構(gòu),自然也沒(méi)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(méi)有擺動(dòng)固件,利用多個(gè)光源組成陣列,合成特定方向的光束,實(shí)現(xiàn)對(duì)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(diǎn),缺點(diǎn)是易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,同時(shí)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(shuō)是非掃描式,它可以在短時(shí)間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)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(gè)場(chǎng)景,減少了沒(méi)有了轉(zhuǎn)動(dòng)與鏡片磨損,相對(duì)更為穩(wěn)定,不過(guò)缺陷也很明顯,比如探測(cè)距離較近,對(duì)處理器要求較高,相對(duì)應(yīng)成本也高。海南機(jī)械式激光雷達(dá)