激光雷達(dá)是實現(xiàn)更高級別自動駕駛(L3級別以上),以及更高安全性的良好途徑,相比于毫米波雷達(dá),激光雷達(dá)的分辨率更高、穩(wěn)定性更好、三維數(shù)據(jù)也更可靠。什么是激光雷達(dá)?激光雷達(dá)(LiDAR)是光探測與測距(Light Detection and Ranging)技術(shù)的縮寫。在工作過程中,激光束從光源發(fā)射并被場景中的物體反射回探測器,通過測量光束飛行時間(Time of Flight,簡稱ToF),可以推算出場景內(nèi)物體的距離,并生成距離地圖。所謂雷達(dá),就是用電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備。激光雷達(dá)(LightDetectionAndRanging,簡稱"LiDAR"),顧名思義就是以激光來探測目標(biāo)的雷達(dá)。我們知道波長與頻率成反比,波長越長,衍射能力越強(qiáng),傳播的距離也就越長。遠(yuǎn)探測 70 米 @80% 反射率,Mid - 360 無懼室外強(qiáng)光,性能穩(wěn)定。深圳地面激光雷達(dá)正規(guī)
優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:OPA激光雷達(dá)發(fā)射機(jī)采用純固態(tài)器件,沒有任何需要活動的機(jī)械結(jié)構(gòu),因此在耐久度上表現(xiàn)更出眾;雖然省去機(jī)械掃描結(jié)構(gòu),但卻能做到類似機(jī)械式的全景掃描,同時在體積上可以做得更小,量產(chǎn)后的成本有望較大程度上降低。劣勢:OPA激光雷達(dá)對激光調(diào)試、信號處理的運算力要求很大,同時,它還要求陣列單元尺寸必須不大于半個波長,因此每個器件尺寸只500nm左右,對材料和工藝的要求都極為苛刻,由于技術(shù)難度高,上游產(chǎn)業(yè)鏈不成熟,導(dǎo)致 OPA 方案短期內(nèi)難以車規(guī)級量產(chǎn),目前也很少有專注開發(fā)OPA激光雷達(dá)的Tier1供應(yīng)商。江蘇隧道激光雷達(dá)激光雷達(dá)在智能交通信號燈控制中實現(xiàn)了車輛流量的精確感知。
目前激光雷達(dá)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(dá)的功率可以相當(dāng)高,而不會造成視網(wǎng)膜損傷。更高的功率,意味著更遠(yuǎn)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(chǎn)波長為1550納米的激光雷達(dá),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(dá),并嚴(yán)格限制發(fā)射器的功率,避免造成眼睛的長久性損傷。
反射強(qiáng)度,LiDAR 返回的每個數(shù)據(jù)中,除了根據(jù)速度和時間計算出的反射強(qiáng)度其實是指激光點回波功率和發(fā)射功率的比值。而激光的反射強(qiáng)度根據(jù)現(xiàn)有的光學(xué)模型,可以較好的刻畫為以下模型。我們可以看到,激光點的反射率和距離的平方成反比,和物體的入射角成反比。入射角是入射光線與物體表面法線的夾角。時間戳和編碼信息,LiDAR 通常從硬件層面支持授時,即有硬件 trigger 觸發(fā) LiDAR 數(shù)據(jù),并支持給這一幀數(shù)據(jù)打上時間戳。通常會提供支持三種時間同步接口,IEEE 15882008同步,遵循精確時間協(xié)議,通過以太網(wǎng)對測量以及系統(tǒng)控制實現(xiàn)精確的時鐘同步。激光雷達(dá)在物流領(lǐng)域提高了貨物分揀和配送的效率。
線數(shù),線數(shù)越高,表示單位時間內(nèi)采樣的點就越多,分辨率也就越高,目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達(dá)。分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關(guān),夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達(dá)的垂直分辨率和水平分辨率大概相當(dāng),約為0.1°,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。探測距離,激光雷達(dá)的較大測量距離。在自動駕駛領(lǐng)域應(yīng)用的激光雷達(dá)的測距范圍普遍在100~200m左右。測量精度,激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)手冊中的測量精度(Accuracy)常表示為,例如±2cm的形式。精度表示設(shè)備測量位置與實際位置偏差的范圍。主動抗串?dāng)_設(shè)計,使 Mid - 360 在多雷達(dá)環(huán)境中穩(wěn)定運行不干擾。深圳地面激光雷達(dá)正規(guī)
在夜間和惡劣天氣下,激光雷達(dá)能有效提升車輛的感知能力。深圳地面激光雷達(dá)正規(guī)
激光雷達(dá),也稱光學(xué)雷達(dá)(LIght Detection And Ranging)是激光探測與測距系統(tǒng)的簡稱,它通過測定傳感器發(fā)射器與目標(biāo)物體之間的傳播距離,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,從而呈現(xiàn)出目標(biāo)物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。自上世紀(jì)60年代激光被發(fā)明不久,激光雷達(dá)就大規(guī)模發(fā)展起來。而測距原理上目前主要以飛行時間(time of flight)法為主,利用發(fā)射器發(fā)射的脈沖信號和接收器接受到的反射脈沖信號的時間間隔來計算和目標(biāo)物體的距離。深圳地面激光雷達(dá)正規(guī)