測遠能力: 一般指激光雷達對于10%低反射率目標物的較遠探測距離。較近測量距離:激光雷達能夠輸出可靠探測數(shù)據(jù)的較近距離。測距盲區(qū):從激光雷達外罩到較近測量距離之間的范圍,這段距離內(nèi)激光雷達無法獲取有效的測量信號,無法對目標物信息進行反饋。角度盲區(qū):激光雷達視場角范圍沒有覆蓋的區(qū)域,系統(tǒng)無法獲取這些區(qū)域內(nèi)的目標物信息。角度分辨率:激光雷達相鄰兩個探測點之間的角度間隔,分為水平角度分辨率與垂直角度分辨率。相鄰探測點之間角度間隔越小,對目標物的細節(jié)分辨能力越強。激光雷達的智能化處理提高了數(shù)據(jù)解析的自動化水平。山東軌旁入侵激光雷達
在實際應用中,很多時候并不知道點云之間的鄰接關(guān)系。針對此,研究人員開發(fā)了較小張樹算法和連接圖算法以實現(xiàn)鄰接關(guān)系的計算??傮w而言,三維模型重建算法的發(fā)展趨勢是自動化程度越來越高,所需人工干預越來越少,且應用面越來越廣。然而,現(xiàn)有算法依然存在運算復雜度較高、只能針對單個物體、且對背景干擾敏感等問題。研究具有較低運算復雜度且不依賴于先驗知識的全自動三維模型重建算法,是目前的主要難點。然而,如何在包含遮擋、背景干擾、噪聲、逸出點以及數(shù)據(jù)分辨率變化等的復雜場景中實現(xiàn)對感興趣目標的檢測識別與分割,仍然是一個富有挑戰(zhàn)性的問題。江蘇覓道Mid-70激光雷達規(guī)格激光雷達的高精度測量能力使其在體育訓練中受到歡迎。
不同車載傳感器的比較,目前,激光雷達、毫米波雷達和攝像頭是公認的自動駕駛的三大關(guān)鍵傳感器技術(shù)。從技術(shù)上看,激光雷達與其他兩者相比具備強大的空間三維分辨能力。中國汽車工程學會、國汽智聯(lián)汽車研究院編寫的《中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2019)》稱,當前在人工智能的重要應用場景智能網(wǎng)聯(lián)汽車的自動駕駛和輔助駕駛領(lǐng)域中,激光雷達是實現(xiàn)環(huán)境感知的主要傳感器之一。報告認為,在用于道路信息檢測的傳感器中,激光雷達在探測距離、精確性等方面,相比毫米波雷達具有一定的優(yōu)勢。
關(guān)于 FMCW 的原理,可以閱讀本系列的下一篇文章:Yvon Shong:走進自動駕駛傳感器——毫米波雷達。調(diào)幅連續(xù)波(AMCW)激光雷達與基本的飛行時間系統(tǒng)相似的是,調(diào)幅連續(xù)波激光雷達發(fā)射一個信號,測量激光反射回來的時間。但區(qū)別在于,時間飛行系統(tǒng)只發(fā)射一個脈沖,調(diào)幅連續(xù)波 LiDAR 通過改變激光二極管中的極電流來調(diào)整發(fā)射光強度,從而實現(xiàn)調(diào)制。激光雷達應用于測繪主要有測距、定位以及地表物體的三維繪制;其達作為一種重要的傳感器,目前正在自動駕駛領(lǐng)域和無人飛行器領(lǐng)域得到普遍應用。在航海領(lǐng)域,激光雷達為船舶提供了安全導航保障。
MEMS激光雷達模組,光學相控陣式(OPA),相控陣發(fā)射器由若干發(fā)射接收單元組成陣列,通過改變加載在不同單元的電壓,進而改變不同單元發(fā)射光波特性,實現(xiàn)對每個單元光波的單獨控制,通過調(diào)節(jié)從每個相控單元輻射出的光波之間的相位關(guān)系,在設(shè)定方向上產(chǎn)生互相加強的干涉從而實現(xiàn)強度高光束,而其他方向上從各個單元射出的光波彼此相消。組成相控陣的各相控單元在程序的控制下可使一束或多束強度高光束按設(shè)計指向?qū)崿F(xiàn)空域掃描。但光學相控陣的制造工藝難度較大,這是由于要求陣列單元尺寸必需不大于半個波長,普通目前激光雷達的任務波長均在1微米左右,這就意味著陣列單元的尺寸必需不大于500納米。而且陣列數(shù)越多,陣列單元的尺寸越小,能量越往主瓣集中,這就對加工精度要求更高。此外,材料選擇也是十分關(guān)鍵的要素。激光雷達的掃描模式多樣,適應不同場景的需求。海南割草機激光雷達
激光雷達在地質(zhì)勘探中實現(xiàn)了對地下礦藏的精確定位。山東軌旁入侵激光雷達
當前所面臨的挑戰(zhàn)在于如何區(qū)分來自周邊其他LiDAR設(shè)備的信號,而各種信號調(diào)制和隔離方法也正在積極研發(fā)中。LiDAR系統(tǒng)的成本和維護——這類系統(tǒng)相比一些替代技術(shù)所使用的傳感器類型更加昂貴,當然持續(xù)不斷的開發(fā)工作也在積極進行,為滿足其大規(guī)模使用的需要而開發(fā)生產(chǎn)成本更低的系統(tǒng)。抑制非目標對象的回波——類似于抑制之前提到的大氣虛假信號。但是這也可能會出現(xiàn)在空氣質(zhì)量良好的情況下。應對這一挑戰(zhàn)通常涉及在不同的目標距離處,以及在LiDAR接收器的視場范圍之內(nèi)使光束尺寸盡可能更小。山東軌旁入侵激光雷達