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。激光雷達(dá)在航空測(cè)量中提供了高精度的地理數(shù)據(jù)。江蘇泰覽Tele-15激光雷達(dá)設(shè)備
發(fā)射端與預(yù)定目標(biāo)之間的大氣雜質(zhì)會(huì)產(chǎn)生虛假回波——這些大氣雜質(zhì)產(chǎn)生的虛假回波可能會(huì)非常強(qiáng)烈,以至于無(wú)法可靠的檢測(cè)到來(lái)自預(yù)定目標(biāo)物的回波信號(hào)。可用光功率限制——更高功率的光束可以提供更高的精度,但也更加昂貴。掃描速度——激光光源的工作頻率可能對(duì)人眼造成危害并引發(fā)安全問(wèn)題,然而我們可以通過(guò)其他方法來(lái)緩解這個(gè)問(wèn)題。例如,固態(tài)LiDAR能夠在不威脅人眼安全的波長(zhǎng)下運(yùn)行,并且還能照亮更廣闊的區(qū)域。來(lái)自附近其他LiDAR裝置的信號(hào)串?dāng)_可能會(huì)干擾目標(biāo)信號(hào)。天津激光雷達(dá)廠家精選激光雷達(dá)的性能指標(biāo)包括測(cè)量范圍、角度分辨率、垂直精度等,不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)這些指標(biāo)有不同的要求。
LiDAR的數(shù)據(jù),三維點(diǎn),對(duì)于旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)來(lái)說(shuō),得到的三維點(diǎn)便是一個(gè)很好的極坐標(biāo)系下的多個(gè)點(diǎn)的觀測(cè),包含激光發(fā)射器的垂直俯仰角,發(fā)射器的水平旋轉(zhuǎn)角度,根據(jù)激光回波時(shí)間計(jì)算得到的距離。但 LiDAR 通常會(huì)輸出笛卡爾坐標(biāo)系下的觀測(cè)值,頭一是因?yàn)?LiDAR 在極坐標(biāo)系下測(cè)量效率高,也只是對(duì)于旋轉(zhuǎn)式 LiDAR,目前陣列式 LiDAR 也有很多。第二笛卡爾坐標(biāo)系更加直觀,投影和旋轉(zhuǎn)平移更加簡(jiǎn)潔,求解法向量,曲率,頂點(diǎn)等特征計(jì)算量小,點(diǎn)云的索引及搜索都更加高效。對(duì)于 MEMS 式激光雷達(dá),由于一次采樣周期為一個(gè)偏振鏡旋轉(zhuǎn)周期,10hz 下采樣周期為 0.1 秒,但由于載體本身在進(jìn)行高速移動(dòng)時(shí),我們需要對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行消除運(yùn)動(dòng)畸變,來(lái)補(bǔ)償采樣周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。
RSoft 工具,能夠支持對(duì)片上LiDAR器件進(jìn)行復(fù)雜的布局設(shè)計(jì)。任何單一仿真工具都無(wú)法勝任如此復(fù)雜性質(zhì)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。組合使用RSoft工具,如FullWAVE FDTD用于發(fā)射器,Multiphysics Utility用于T-O Phaser,BeamPROP BPM用于分束器,將會(huì)達(dá)成較佳布局設(shè)計(jì)。OptSim,用于設(shè)計(jì)和模擬光通信系統(tǒng)。光學(xué)相干斷層掃描(OCT)和光探測(cè)和測(cè)距(LiDAR)應(yīng)用中接收到的射頻頻譜,得到飛行時(shí)間(ToF)的分辨率及測(cè)量結(jié)果。OptoCompiler,用于光子集成電路。光子集成電路的應(yīng)用領(lǐng)域也在持續(xù)擴(kuò)展,從數(shù)據(jù)中心中的收發(fā)器和開(kāi)關(guān)到更多樣化的汽車(chē),生物醫(yī)學(xué)和傳感器市場(chǎng),如(固態(tài))LiDAR,層析成像和自由空間傳感器??傊?,隨著科技不斷進(jìn)步與發(fā)展,LiDAR已經(jīng)成為多個(gè)領(lǐng)域不可或缺且無(wú)法替代的關(guān)鍵工具之一。其普遍應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)各行各業(yè)向著更加智能化、高效率和精確度發(fā)展,并為人類社會(huì)帶來(lái)更多福祉與便利。Avia激光雷達(dá)的高點(diǎn)云密度和長(zhǎng)測(cè)量距離能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高速行駛的車(chē)輛進(jìn)行精確跟蹤和識(shí)別。
相關(guān)縮寫(xiě):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)。毫米波激光雷達(dá)具有較高的分辨率和穿透能力,可應(yīng)用于無(wú)人機(jī)、機(jī)器人和安防等領(lǐng)域的遠(yuǎn)距離目標(biāo)探測(cè)。天津激光雷達(dá)廠家精選
地面激光雷達(dá)廣泛應(yīng)用于地圖制作、城市規(guī)劃和建設(shè)等領(lǐng)域,為地理信息系統(tǒng)的發(fā)展提供了豐富的數(shù)據(jù)支持。江蘇泰覽Tele-15激光雷達(dá)設(shè)備
激光雷達(dá)的應(yīng)用:1、林業(yè)調(diào)繪,森林中的樹(shù)木結(jié)構(gòu)和高度的可視化是LiDAR應(yīng)用真正成功的領(lǐng)域。但激光雷達(dá)真的能“穿透”樹(shù)木嗎?想象一下,你站在森林中間,抬頭看。你能看到陽(yáng)光嗎?如果您可以看到光線透過(guò),那么LiDAR也可以。當(dāng)你知道樹(shù)的高度和地面的高度時(shí),你就會(huì)得到一個(gè)真正的垂直剖面,如果你真的想要一個(gè)3D植被結(jié)構(gòu),地面LiDAR也可以生成逼真的3D模型。其實(shí),地球科學(xué)激光高度計(jì)系統(tǒng)(GLAS)是頭一個(gè)從太空繪制森林地圖的激光測(cè)距(LiDAR)儀器。2、確定土地用途,激光雷達(dá)分類代碼包括地面、植被(低,中,高)、建筑、架空導(dǎo)線、公路、鐵路和水等等,每個(gè)分類定義都來(lái)自反射的激光脈沖。甚至通過(guò)多期數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)可以穩(wěn)定地了解我們星球的動(dòng)態(tài)變化,包括氣候變化。江蘇泰覽Tele-15激光雷達(dá)設(shè)備