機(jī)械式激光雷達(dá),工作原理,發(fā)射和接收模塊被電機(jī)電動(dòng)進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)。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(guò)不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描。優(yōu)劣勢(shì)分析,優(yōu)勢(shì):機(jī)械式激光雷達(dá)作為較早裝車的產(chǎn)品,技術(shù)已經(jīng)比較成熟,因?yàn)槠涫怯呻姍C(jī)控制旋轉(zhuǎn),所以可以長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,每次掃描的速度都是線性的。并且由于『站得高』,機(jī)械式激光雷達(dá)可以對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行精度夠高并且清晰穩(wěn)定的360度環(huán)境重構(gòu)。劣勢(shì):雖然技術(shù)成熟,但因?yàn)槠鋬?nèi)部的激光收發(fā)模組線束多,并且需要復(fù)雜的人工調(diào)整,制造周期長(zhǎng),所以成本并不低,并且可靠性差,導(dǎo)致可量產(chǎn)性不高。其次,機(jī)械式激光雷達(dá)體積過(guò)大,消費(fèi)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(chǎng)。農(nóng)業(yè)植保依靠激光雷達(dá)輔助無(wú)人機(jī),完成精確變量噴灑作業(yè)。浙江二維激光雷達(dá)廠商
MEMS激光雷達(dá)模組,光學(xué)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(guò)改變加載在不同單元的電壓,進(jìn)而改變不同單元發(fā)射光波特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)單元光波的單獨(dú)控制,通過(guò)調(diào)節(jié)從每個(gè)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(qiáng)的干涉從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度高光束,而其他方向上從各個(gè)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(qiáng)度高光束按設(shè)計(jì)指向?qū)崿F(xiàn)空域掃描。但光學(xué)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(gè)波長(zhǎng),普通目前激光雷達(dá)的任務(wù)波長(zhǎng)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(duì)加工精度要求更高。此外,材料選擇也是十分關(guān)鍵的要素。天津地面激光雷達(dá)批發(fā)考古發(fā)掘使用激光雷達(dá)掃描遺址,助力文物保護(hù)研究。
激光雷達(dá)是20世紀(jì)60年代初次提出的一項(xiàng)技術(shù), 隨著應(yīng)用的普遍,在過(guò)去的幾年里,激光雷達(dá)經(jīng)歷了一輪新的繁榮進(jìn)步和多行業(yè)使用,已迅速成為自動(dòng)駕駛、無(wú)人機(jī)巡查、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。截至目前,我們已推出了好幾款激光雷達(dá)AS系列產(chǎn)品,涵蓋避障型、導(dǎo)航型以及導(dǎo)航避障一體型;具有測(cè)量精度高、掃描速度快、抗干擾能力強(qiáng)、體積小、重量輕、可靠性高等優(yōu)勢(shì),是工業(yè)AGV、移動(dòng)機(jī)器人、低速機(jī)器人的理想選擇。每一種傳感器基于各自的性能特點(diǎn),都有其適合的應(yīng)用場(chǎng)景。在實(shí)際特殊環(huán)境應(yīng)用中,激光雷達(dá)也有著一些使用小技巧。
對(duì)于激光的波長(zhǎng),目前主要使用使用波長(zhǎng)為905nm和1550nm的激光發(fā)射器,波長(zhǎng)為1550nm的光線不容易在人眼液體中傳輸。故1550nm可在保證安全的前提下較大程度上提高發(fā)射功率。大功率能得到更遠(yuǎn)的探測(cè)距離,長(zhǎng)波長(zhǎng)也能提高抗干擾能力。但是1550nm激光需使用InGaAs,目前量產(chǎn)困難。故當(dāng)前更多使用Si材質(zhì)量產(chǎn)905nm的LiDAR。通過(guò)限制功率和脈沖時(shí)間來(lái)保證安全性。技術(shù)原理,激光雷達(dá)探測(cè)的具體技術(shù)可以分為TOF飛行時(shí)間法與相干探測(cè)方法。其中ToF方法可以進(jìn)一步區(qū)分為iToF和dToF方法;飛行時(shí)間(ToF)探測(cè)方法,通過(guò)直接計(jì)算發(fā)射及接收電磁波的時(shí)間差測(cè)量被測(cè)目標(biāo)的距離;相干探測(cè)方法(如:FMCW),通過(guò)測(cè)量發(fā)射電磁波與返回電磁波的頻率變化解調(diào)出被測(cè)目標(biāo)的距離及速度。通過(guò)分析激光雷達(dá)數(shù)據(jù),研究人員能夠精確評(píng)估環(huán)境變化。
工作原理,相控陣?yán)走_(dá)發(fā)射的是電磁波,OPA(Optical Phase Array的簡(jiǎn)稱,即光學(xué)相控陣)激光雷達(dá)發(fā)射的是光,而光和電磁波一樣也表現(xiàn)出波的特性,所以原理上是一樣的。波與波之間會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,通過(guò)控制相控陣?yán)走_(dá)平面陣列各個(gè)陣元的電流相位,利用相位差可以讓不同的位置的波源會(huì)產(chǎn)生干涉(類似的是兩圈水波相互疊加后,有的方向會(huì)相互抵消,有的會(huì)相互增強(qiáng)),從而指向特定的方向,往復(fù)控制便得以實(shí)現(xiàn)掃描效果。利用光的相干性質(zhì),通過(guò)人為控制相位差實(shí)現(xiàn)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(xiàn)出波的特性,因此同樣可以利用相位差控制干涉讓激光“轉(zhuǎn)向”特定的角度,往復(fù)控制實(shí)現(xiàn)掃描效果。激光雷達(dá)以其高分辨率成像能力,在無(wú)人機(jī)地形測(cè)繪中發(fā)揮著重要作用。天津地面激光雷達(dá)批發(fā)
激光雷達(dá)在機(jī)器人避障中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。浙江二維激光雷達(dá)廠商
測(cè)距準(zhǔn)度:激光雷達(dá)探測(cè)得到距離數(shù)據(jù)與真值之間的差距,準(zhǔn)度越高表示測(cè)量結(jié)果與真實(shí)數(shù)據(jù)符合程度越高。點(diǎn)頻:激光雷達(dá)每秒完成探測(cè)并獲取的探測(cè)點(diǎn)的數(shù)目??垢蓴_:激光雷達(dá)對(duì)工作同一環(huán)境下、采用相同激光波段的其他激光雷達(dá)的干擾信號(hào)的抵抗能力,抗干擾能力越強(qiáng)說(shuō)明在多臺(tái)激光雷達(dá)共同工作的條件下產(chǎn)生的噪點(diǎn)率越低功耗:激光雷達(dá)系統(tǒng)工作狀態(tài)下所消耗的電功率。激光雷達(dá)線數(shù):一般指激光雷達(dá)垂直方向上的測(cè)量線的數(shù)量,對(duì)于一定的角度范圍,線數(shù)越多表示角度分辨率越高,對(duì)目標(biāo)物的細(xì)節(jié)分辨能力越強(qiáng)。浙江二維激光雷達(dá)廠商