原理,激光雷達( Light Detection and Ranging,LIDAR)是激光檢測和測距系統(tǒng)的簡稱,通過對外發(fā)射激光脈沖來進行物體檢測和測距。激光雷達采用飛行時間(Time of Flight,TOF)測距,發(fā)射器先發(fā)送一束激光,遇到障礙物后反射回來,由接收器接收,然后通過計算激光發(fā)送和接收的時間差,得到目標和自己的相對距離。如果采用多束激光并且360度旋轉掃描,就可以得到整個環(huán)境的三維信息。激光雷達掃描出來的是一系列的點,因此激光雷達掃描出來的結果也叫“激光點云”。激光雷達的未來發(fā)展方向是實現更高的分辨率、更遠的測量范圍為智能化和自主化的應用提供強大的技術支持。江蘇激光雷達價位
根據發(fā)生器的不同可以產生紫外線(10-400nm)到可見光(390-780nm)到紅外線(760-1000000nm)波段內的不同激光,相應的用途也各不相同。激光是一種單一顏色、單一波長的光,激光雷達選用的激光波長一般不低于850nm,以避免可見光對人眼的傷害,而目前主流的激光雷達主要有905nm和1550nm兩種波長。905nm探測距離受限,采用硅材質,成本較低;1550nm探測距離更遠,采用昂貴的銦鎵砷(InGaAs)材質,激光可被人眼吸收,故可做更遠的探測光束。浙江連續(xù)波激光雷達制造三維激光雷達能夠提供目標物體的空間位置和形態(tài)信息,為智能導航和環(huán)境感知提供強大支持。
工作原理,相控陣雷達發(fā)射的是電磁波,OPA(Optical Phase Array的簡稱,即光學相控陣)激光雷達發(fā)射的是光,而光和電磁波一樣也表現出波的特性,所以原理上是一樣的。波與波之間會產生干涉現象,通過控制相控陣雷達平面陣列各個陣元的電流相位,利用相位差可以讓不同的位置的波源會產生干涉(類似的是兩圈水波相互疊加后,有的方向會相互抵消,有的會相互增強),從而指向特定的方向,往復控制便得以實現掃描效果。利用光的相干性質,通過人為控制相位差實現不同方向的光發(fā)射效果;我們知道光和電磁波一樣也表現出波的特性,因此同樣可以利用相位差控制干涉讓激光“轉向”特定的角度,往復控制實現掃描效果。
機械式激光雷達,工作原理,發(fā)射和接收模塊被電機電動進行360度旋轉。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,通過不斷旋轉發(fā)射頭實現動態(tài)掃描。優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:機械式激光雷達作為較早裝車的產品,技術已經比較成熟,因為其是由電機控制旋轉,所以可以長時間內保持轉速穩(wěn)定,每次掃描的速度都是線性的。并且由于『站得高』,機械式激光雷達可以對周圍環(huán)境進行精度夠高并且清晰穩(wěn)定的360度環(huán)境重構。劣勢:雖然技術成熟,但因為其內部的激光收發(fā)模組線束多,并且需要復雜的人工調整,制造周期長,所以成本并不低,并且可靠性差,導致可量產性不高。其次,機械式激光雷達體積過大,消費者接受度不高。然后,它的壽命大約在1000h~3000h,而汽車廠商的要求是至少13000h,這也決定了其很難走向C端市場。單線激光雷達通過單條激光束的掃描,實現對目標物體的快速測量和識別。
目前,LiDAR已普遍應用于各個領域。在大氣科學中,LiDAR被用于空氣質量監(jiān)測和污染物檢測;在天文學領域,LiDAR技術可用于觀察行星表面地貌特征以及太陽系內其他天體的形態(tài)結構;在工程建設方面,利用LiDAR技術可以快速獲取地形數據、制作數字高程模型(DEM)以及生成精確的三維地圖;而在汽車領域中,人們普遍認為LiDAR是一項關鍵的光學距離感知技術,在自動駕駛領域得到了普遍應用。幾乎所有投入自動駕駛研發(fā)的廠商都將LiDAR視為一項關鍵技術,并且已經有一些低成本、小體積的LiDAR系統(tǒng)被應用于高級駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)。激光雷達的智能化校準功能減少了人工干預的需要。云南激光雷達廠家
毫米波激光雷達借助高頻波長的特性,可以突破惡劣氣候條件下的探測限制,應用于雷達遙感等領域。江蘇激光雷達價位
目前激光雷達廠商主要使用波長為 905nm 和 1550nm 的激光發(fā)射器,波長為 1550nm 的光線不容易在人眼液體中傳輸,這意味著采用波長為 1550nm 激光的激光雷達的功率可以相當高,而不會造成視網膜損傷。更高的功率,意味著更遠的探測距離,更長的波長,意味著更容易穿透粉塵霧霾。但受制于成本原因,生產波長為1550納米的激光雷達,要求使用昂貴的砷化鎵材料。廠商更多選擇使用硅材料制造接近于可見光波長的 905nm 的激光雷達,并嚴格限制發(fā)射器的功率,避免造成眼睛的長久性損傷。江蘇激光雷達價位