機(jī)械式,以 Velodyne 2007年推出了一款激光雷達(dá)為例,它把 64 個(gè)激光器垂直堆疊在一起,使整個(gè)單元每秒旋轉(zhuǎn)許多次。發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)存在物理意義上的轉(zhuǎn)動(dòng),也就是通過(guò)不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射器,將激光點(diǎn)變成線,并在豎直方向上排布多束激光發(fā)射器形成面,達(dá)到 3D 掃描并接收信息的目的。但由于通過(guò)復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高頻準(zhǔn)確的的轉(zhuǎn)動(dòng),平均的失效時(shí)間只 1000-3000 小時(shí),難以達(dá)到車(chē)廠較低 13000 小時(shí)的要求?;旌瞎虘B(tài)式,利用微電子機(jī)械系統(tǒng)的技術(shù)驅(qū)動(dòng)旋鏡,反射激光束指向不同方向?;旌瞎虘B(tài)激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)包括了:數(shù)據(jù)采集速度快,分辨率高,對(duì)于溫度和振動(dòng)的適應(yīng)性強(qiáng);通過(guò)波束控制,探測(cè)點(diǎn)(點(diǎn)云)可以任意分布,例如在高速公路主要掃描前方遠(yuǎn)處,對(duì)于側(cè)面稀疏掃描但并不完全忽略,在十字路口加強(qiáng)側(cè)面掃描。而只能勻速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械式激光雷達(dá)是無(wú)法執(zhí)行這種精細(xì)操作的。在某些領(lǐng)域,激光雷達(dá)被用于偵察和目標(biāo)識(shí)別。廣西固態(tài)激光雷達(dá)
從車(chē)規(guī)級(jí)應(yīng)用來(lái)看,小鵬P5配備2顆大疆Livox車(chē)規(guī)級(jí)棱鏡式激光雷達(dá),另外大疆Livox也獲得了一汽解放量產(chǎn)項(xiàng)目的定點(diǎn) 。針對(duì)單顆棱鏡式中心區(qū)域點(diǎn)云密集。兩側(cè)點(diǎn)云相對(duì)稀疏的情況,小鵬P5選擇在車(chē)前部署了2顆激光雷達(dá),前方提高至 180度的超寬點(diǎn)云視野,提高應(yīng)對(duì)近處車(chē)輛加塞、十字路口拐彎等復(fù)雜路況的通行能力。針對(duì)車(chē)規(guī)級(jí)設(shè)備需要在連續(xù)振動(dòng)、高低溫、高濕高鹽等環(huán)境下連續(xù)工作的特點(diǎn),固態(tài)激光雷達(dá)成為了較為可行的發(fā)展方向。喜歡特種行業(yè)的朋友應(yīng)該都聽(tīng)過(guò)軍機(jī)、軍艦上搭載的相控陣?yán)走_(dá),而OPA光學(xué)相控陣激光雷達(dá)便是運(yùn)用了與之相似的原理,并把它搬到了車(chē)端。上海電力激光雷達(dá)激光雷達(dá)的功耗低,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。
點(diǎn)頻,即周期采集點(diǎn)數(shù),因?yàn)榧す饫走_(dá)在旋轉(zhuǎn)掃描,因此水平方向上掃描的點(diǎn)數(shù)和激光雷達(dá)的掃描頻率有一定的關(guān)系,掃描越快則點(diǎn)數(shù)會(huì)相對(duì)較少,掃描慢則點(diǎn)數(shù)相對(duì)較多。一般這個(gè)參數(shù)也被稱(chēng)為水平分辨率,比如激光雷達(dá)的水平分辨率為 0.2°,那么掃描的點(diǎn)數(shù)為 360°/0.2°=1800,也就是說(shuō)水平方向會(huì)掃描 1800 次。那么激光雷達(dá)旋轉(zhuǎn)一周,即一個(gè)掃描周期內(nèi)掃描的點(diǎn)數(shù)為 1800*64=115200。比如禾賽 64 線激光雷達(dá),掃描頻率為 10Hz 的時(shí)候水平角分辨率為 0.2°,在掃描頻率為 20Hz 的時(shí)候角分辨率為 0.4°(掃描快了,分辨率變低了)。輸出的點(diǎn)數(shù)和計(jì)算的也相符合 1152000 pts/s。
激光雷達(dá)是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域非常依賴(lài)的傳感器,越來(lái)越多的自動(dòng)駕駛公司看好激光雷達(dá)的應(yīng)用前景。激光雷達(dá)具有較高的分辨率,可以記錄周?chē)h(huán)境的三維信息,激光雷達(dá)是主動(dòng)發(fā)射型設(shè)備,對(duì)光照的變化不敏感,在有光照變化和夜晚等場(chǎng)景基本不會(huì)受到影響。此外激光雷達(dá)能夠提供水平360度的視野范圍,保證整個(gè)自動(dòng)駕駛車(chē)基本上沒(méi)有視野盲區(qū)。但是激光雷達(dá)懼怕霧霾天氣,因?yàn)殪F霾顆粒的大小非常接近激光的波長(zhǎng),激光照射到霧霾顆粒上會(huì)產(chǎn)生干擾,導(dǎo)致效果下降。隨著技術(shù)的進(jìn)步,以及成本的下降,激光雷達(dá)會(huì)普及到更多領(lǐng)域。激光雷達(dá)的耐用性保證了其在惡劣環(huán)境下的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
激光雷達(dá)的工作原理:對(duì)人畜無(wú)害的紅外光束Light Pluses發(fā)射、反射和接收來(lái)探測(cè)物體。能探測(cè)的對(duì)象:白天或黑夜下的特定物體與車(chē)之間的距離。甚至由于反射度的不同,車(chē)道線和路面也是可以區(qū)分開(kāi)來(lái)的。哪些物體無(wú)法探測(cè):光束無(wú)法探測(cè)到被遮擋的物體。車(chē)用激光雷達(dá)工作原理就是蝙蝠測(cè)距用的回波時(shí)間(Time of Flight,縮寫(xiě)為T(mén)OF)測(cè)量方法。分析目標(biāo)物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息,輸出點(diǎn)云,從而呈現(xiàn)出目標(biāo)物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。在夜間和惡劣天氣下,激光雷達(dá)能有效提升車(chē)輛的感知能力。天津Hap激光雷達(dá)行價(jià)
激光雷達(dá)在安防領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對(duì)入侵者的快速識(shí)別和追蹤。廣西固態(tài)激光雷達(dá)
二維掃描振鏡激光雷達(dá),這類(lèi)激光雷達(dá)的主要元件是兩個(gè)掃描器——多邊形棱鏡和垂直掃描振鏡,分別負(fù)責(zé)水平和垂直方向上的掃描。特點(diǎn)是掃描速度快,精度高。比如:一個(gè)四面多邊形,只移動(dòng)八條激光器光束(相當(dāng)于傳統(tǒng)的8線激光雷達(dá)),以5000rpm速度掃描,垂直分辨率為2667條/秒,120度水平掃描,在10Hz非隔行掃描下,垂直分辨率達(dá)267線。優(yōu)點(diǎn):轉(zhuǎn)速越高,掃描精度越高;可以控制掃描區(qū)域,提高關(guān)鍵區(qū)域的掃描密度;多邊形可提供超寬FOV,一般可做到水平120度。MEMSLidar一般不超過(guò)80度;通光孔徑大,信噪比和有效距離要遠(yuǎn)高于MEMSLidar;價(jià)格低廉,MEMS振鏡貴的要上千美元,多邊形激光掃描已經(jīng)非常成熟,價(jià)格只要幾十美元;激光雷達(dá)間抗干擾性強(qiáng)缺點(diǎn):與MEMS技術(shù)比,其缺點(diǎn)是功耗高,有電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件。廣西固態(tài)激光雷達(dá)