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MEMS陣鏡激光雷達(dá),MEMS振鏡是一種硅基半導(dǎo)體元器件,屬于固態(tài)電子元件;它是在硅基芯片上集成了體積十分精巧的微振鏡,其主要結(jié)構(gòu)是尺寸很小的懸臂梁——反射鏡懸浮在前后左右各一對扭桿之間以一定諧波頻率振蕩,由旋轉(zhuǎn)的微振鏡來反射激光器的光線,從而實現(xiàn)掃描。硅基MEMS微振鏡可控性好,可實現(xiàn)快速掃描,其等效線束能高達(dá)一至兩百線,因此,要同樣的點云密度時,硅基MEMSLidar的激光發(fā)射器數(shù)量比機(jī)械式旋轉(zhuǎn)Lidar少很多,體積小很多,系統(tǒng)可靠性高很多。激光雷達(dá)通過發(fā)射激光束,精確測量目標(biāo)距離,是自動駕駛的關(guān)鍵傳感器。無人叉車激光雷達(dá)制造
激光雷達(dá)的分類,激光雷達(dá)行業(yè)具有較高的技術(shù)水準(zhǔn)與技術(shù)壁壘,并同時具有技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)與產(chǎn)品迭代速度快的特征。其技術(shù)發(fā)展方向與半導(dǎo)體行業(yè)契合度高,激光雷達(dá)系統(tǒng)中主要的激光器、探測器、控制及處理單元均能從半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展中受益,收發(fā)單元陣列化以及主要模塊芯片化是未來的發(fā)展趨勢。激光雷達(dá)可分成一維(1D)激光雷達(dá)、二維(2D)掃描激光雷達(dá)和三維(3D)掃描激光雷達(dá)。1D激光雷達(dá)只能用于線性的測距;2D掃描激光雷達(dá)只能在平面上掃描,可用于平面面積與平面形狀的測繪,如家庭用的掃地機(jī)器人;3D掃描激光雷達(dá)可進(jìn)行3D空間掃描,用于戶外建筑測繪,它是駕駛輔助和自助式自動駕駛應(yīng)用的重要車載傳感設(shè)備。3D激光雷達(dá)可進(jìn)一步分成3D扇形掃描激光雷達(dá)和3D旋轉(zhuǎn)式掃描激光雷達(dá)。天津汽車激光雷達(dá)價位激光雷達(dá)在氣象觀測中用于監(jiān)測大氣流動和降水情況。
輔助駕駛,在目前的L2/L3級高級輔助駕駛中,激光雷達(dá)可覆蓋前向視場(水平視場角覆蓋60°到120°)以實現(xiàn)自動跟車或者高速自適應(yīng)巡航等功能。通過發(fā)射信號和反射信號的對比,構(gòu)建出點云圖,從而實現(xiàn)諸如目標(biāo)距離、方位、速度、姿態(tài)、形狀等信息的探測和識別。除了傳統(tǒng)的障礙物檢測以外,激光雷達(dá)還可以應(yīng)用于車道線檢測。優(yōu)點在于測距遠(yuǎn)、精度高,獲取信息豐富,抗源干擾能力強(qiáng)。自動駕駛,未來,L4/L5級無人駕駛應(yīng)用的實現(xiàn),有賴于激光雷達(dá)提供的感知信息。激光雷達(dá)是一種可以掃描周圍環(huán)境并生成三維圖像的傳感器。它可以被用于識別障礙物、構(gòu)建地圖和定位車輛等應(yīng)用場景。該級別應(yīng)用需要面對復(fù)雜多變的行駛環(huán)境,對激光雷達(dá)性能水平要求較高,在要求360°水平掃描范圍的同時,對于低反射率物體的較遠(yuǎn)測距能力需要達(dá)到200m,且需要更高的線數(shù)以及更密的點云分辨率;同時為了減少噪點還需要激光雷達(dá)具有抵抗同環(huán)境中其他激光雷達(dá)干擾的能力。
當(dāng)三維點較為稠密的時候,可以像視覺一樣提取特征點和其周圍的描述子,主要通過選擇幾何屬性(如法線和曲率)比較有區(qū)分度的點,在計算其局部鄰域的幾何屬性的統(tǒng)計得到關(guān)鍵點的描述子,而當(dāng)處理目前市面上的激光雷達(dá)得到的單幀點云數(shù)據(jù)時,由于點云較為稀疏,主要依靠每個激光器在掃描時得到的環(huán)線根據(jù)曲率得到特征點。而有了兩幀點云的數(shù)據(jù)根據(jù)配準(zhǔn)得到了相對位姿變換關(guān)系后,我們便可以利用激光雷達(dá)傳感器獲得的數(shù)據(jù)來估計載體物體的位姿隨時間的變化而改變的關(guān)系。比如我們可以利用當(dāng)前幀和上一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配,或者當(dāng)前幀和累計堆疊出來的子地圖進(jìn)行匹配,得到位姿變換關(guān)系,從而實現(xiàn)里程計的作用。環(huán)境監(jiān)測時激光雷達(dá)追蹤污染物,評估區(qū)域環(huán)境質(zhì)量。
光學(xué)相控陣激光雷達(dá)(OPA),很多特殊的Lidar使用OPA(OpticalPhasedArray)光學(xué)相控陣技術(shù)。OPA運(yùn)用相干原理,采用多個光源組成陣列,通過調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個發(fā)射單元的相位差,來控制輸出的激光束的方向。OPA激光雷達(dá)完全是由電信號控制掃描方向,能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍,對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全局掃描或者某一區(qū)域的局部精細(xì)化掃描,一個激光雷達(dá)就可能覆蓋近/中/遠(yuǎn)距離的目標(biāo)探測。優(yōu)點:純固態(tài)Lidar,體積小,易于車規(guī);掃描速度快(一般可達(dá)到MHz量級以上);精度高(可以做到μrad量級以上);可控性好(可以在感興趣的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行高密度掃描),缺點:易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,使激光能量被分散;加工難度高:光學(xué)相控陣要求陣列單元尺寸必須不大于半個波長;探測距離很難做到很遠(yuǎn)。安防監(jiān)控運(yùn)用激光雷達(dá)實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)入侵異常情況。無人叉車激光雷達(dá)制造
從 2D 升至 3D 感知,覽沃 Mid - 360 提升移動機(jī)器人室內(nèi)建圖定位效率。無人叉車激光雷達(dá)制造
國外廠商在激光器和探測器行業(yè)耕耘較久,產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實踐經(jīng)驗和優(yōu)勢,客戶群體也更為普遍。國內(nèi)廠商近些年發(fā)展迅速,產(chǎn)品性能已經(jīng)基本接近國外供應(yīng)鏈水平,并已經(jīng)有通過車規(guī)認(rèn)證(AEC-Q102)的國產(chǎn)激光器和探測器出現(xiàn),元器件的車規(guī)化是車規(guī)級激光雷達(dá)實現(xiàn)的基礎(chǔ),國內(nèi)廠商能夠滿足這一需求。相比國外廠商,國內(nèi)廠商在產(chǎn)品的定制化上有較大的靈活性,價格也有一定優(yōu)勢。光學(xué)部件方面,激光雷達(dá)公司一般為自主研發(fā)設(shè)計,然后選擇行業(yè)內(nèi)的加工公司完成生產(chǎn)和加工工序。光學(xué)部件國內(nèi)廠商的技術(shù)水平已經(jīng)完全達(dá)到或超越國外供應(yīng)鏈的水準(zhǔn),且有明顯的成本優(yōu)勢,已經(jīng)可以完全替代國外供應(yīng)鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。無人叉車激光雷達(dá)制造