當(dāng)我們用當(dāng)前幀和整個(gè)點(diǎn)云地圖進(jìn)行匹配的時(shí)候,我們便能得到傳感器在整個(gè)地圖中的位姿,從而實(shí)現(xiàn)在地圖中的定位。傳感器車(chē)規(guī)化,固態(tài)激光雷達(dá)取消了機(jī)械結(jié)構(gòu),能夠擊中目前機(jī)械旋轉(zhuǎn)式的成本和可靠性的痛點(diǎn),是激光雷達(dá)的發(fā)展方向。除了這兩大迫切解決的痛點(diǎn)外,目前量產(chǎn)的激光雷達(dá)探測(cè)距離不足,只能滿足低速場(chǎng)景(如廠區(qū)內(nèi)、校園內(nèi)等)的應(yīng)用。日常駕駛、高速駕駛的場(chǎng)景仍在測(cè)試過(guò)程中。當(dāng)前機(jī)械式激光雷達(dá)的價(jià)格十分昂貴,Velodyne 在售的 64/32/16 線產(chǎn)品的官方定價(jià)分別為 8 萬(wàn)/4 萬(wàn)/8 千美元。一方面,機(jī)械式激光雷達(dá)由發(fā)射光源、轉(zhuǎn)鏡、接收器、微控馬達(dá)等精密零部件構(gòu)成,制造難度大、物料成本較高;另一方面,激光雷達(dá)仍未大規(guī)模進(jìn)入量產(chǎn)車(chē)、需求量小,研發(fā)費(fèi)用等固定成本難以攤薄。 量產(chǎn) 100 萬(wàn)臺(tái) VLP-32后,那么其售價(jià)將會(huì)降至 400 美元左右。輕巧的 Mid - 360 便于隱藏式布置,契合移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)需求。浙江四探頭激光雷達(dá)廠家
自動(dòng)駕駛汽車(chē)中的汽車(chē)傳感器使用攝像頭數(shù)據(jù)、雷達(dá)和LiDAR來(lái)檢測(cè)周?chē)奈矬w,自動(dòng)駕駛汽車(chē)使用LiDAR傳感器探測(cè)周?chē)ㄖ蛙?chē)輛,開(kāi)發(fā)LiDAR 系統(tǒng)所需要的軟件工具,軟件在LiDAR系統(tǒng)的創(chuàng)建和運(yùn)行中的各個(gè)環(huán)節(jié)都非常關(guān)鍵。系統(tǒng)工程師需要輻射模型來(lái)預(yù)測(cè)回波信號(hào)的信噪比。電子工程師需要電子模型來(lái)建立電氣設(shè)計(jì)。機(jī)械工程師需要CAD工具來(lái)完成系統(tǒng)布局。還可能會(huì)需要結(jié)構(gòu)和熱建模軟件。LiDAR系統(tǒng)的運(yùn)行需要控制軟件和將點(diǎn)云轉(zhuǎn)換并重建為三維模型的軟件。而LiDAR是利用光作為探測(cè)媒介來(lái)感知周?chē)南到y(tǒng),因此光學(xué)工程師運(yùn)用光學(xué)軟件設(shè)計(jì)可靠穩(wěn)定的光學(xué)系統(tǒng)是關(guān)鍵。航道激光雷達(dá)代理商Mid - 360 距離探測(cè)可為 10cm,小盲區(qū)助力嵌入式無(wú)盲區(qū)安裝。
全固態(tài)激光雷達(dá)。顧名思義此激光雷達(dá)沒(méi)有任何機(jī)械擺動(dòng)結(jié)構(gòu),自然也沒(méi)有旋轉(zhuǎn)。將機(jī)械化的激光雷達(dá)芯片化,體型更小、性能更好、壽命更可靠,但逃脫不了摩爾定律的軌道,目前有兩種方式。1. 光學(xué)相控陣式(OPA)固態(tài)激光雷達(dá),OPA固態(tài)激光雷達(dá)完全沒(méi)有擺動(dòng)固件,利用多個(gè)光源組成陣列,合成特定方向的光束,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同方向的掃描。具有掃描速度快、精度高、可控性好、體積?。≦uanergy激光雷達(dá)只有90x60x60mm)等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,同時(shí)生產(chǎn)難度高。2.Flash固態(tài)激光雷達(dá),F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達(dá),也可以說(shuō)是非掃描式,它可以在短時(shí)間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)區(qū)域的激光,利用光陣構(gòu)建圖像,就像是照相機(jī),快速記錄整個(gè)場(chǎng)景,減少了沒(méi)有了轉(zhuǎn)動(dòng)與鏡片磨損,相對(duì)更為穩(wěn)定,不過(guò)缺陷也很明顯,比如探測(cè)距離較近,對(duì)處理器要求較高,相對(duì)應(yīng)成本也高。
如今,LiDAR經(jīng)常用于創(chuàng)建所處空間的三維模型。自主導(dǎo)航是使用LiDAR系統(tǒng)生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的應(yīng)用之一。微型LiDAR系統(tǒng)甚至能夠嵌入在手機(jī)大小的設(shè)備中。LiDAR 在現(xiàn)實(shí)世界中如何發(fā)揮作用,自主導(dǎo)航中的態(tài)勢(shì)感知是LiDAR的一個(gè)較引人入勝的應(yīng)用。任何移動(dòng)車(chē)輛的態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)都需要同樣了解其周?chē)撵o止和移動(dòng)物體。例如,雷達(dá)技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)用于探測(cè)飛機(jī)。對(duì)于地面車(chē)輛,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LiDAR非常有用,因?yàn)樗軌虼_定物體的距離并且在方向性上非常精確。探測(cè)光束能夠在角度上精確定向并快速掃描,據(jù)此創(chuàng)建三維模型點(diǎn)云數(shù)據(jù)。因?yàn)檐?chē)輛周?chē)那闆r是高度動(dòng)態(tài)的,所以快速掃描能力對(duì)這類應(yīng)用至關(guān)重要。激光雷達(dá)數(shù)據(jù)對(duì)于城市規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)具有重要意義。
優(yōu)劣勢(shì)分析:優(yōu)點(diǎn):FLASH激光雷達(dá)較大的優(yōu)勢(shì)在于可以一次性實(shí)現(xiàn)全局成像來(lái)完成探測(cè),且成像速度快。體積小,易安裝,易融入車(chē)的整體外觀設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔,元件極少,成本低。信號(hào)處理電路簡(jiǎn)單,消耗運(yùn)算資源少,整體成本低。刷新頻率可高達(dá)3MHz,是傳統(tǒng)攝像頭的10萬(wàn)倍,實(shí)時(shí)性好,因此易過(guò)車(chē)規(guī)。缺點(diǎn):不過(guò)FLASH激光單點(diǎn)面積比掃描型激光單點(diǎn)大,因此其功率密度較低,進(jìn)而影響到探測(cè)精度和探測(cè)距離(低于50米)。要改善其性能,需要使用功率更大的激光器,或更先進(jìn)的激光發(fā)射陣列,讓發(fā)光單元按一定模式導(dǎo)通點(diǎn)亮,以取得掃描器的效果。激光雷達(dá)通過(guò)多角度掃描,獲取目標(biāo)的完整信息。天津國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)設(shè)備
激光雷達(dá)在氣象觀測(cè)中用于監(jiān)測(cè)大氣流動(dòng)和降水情況。浙江四探頭激光雷達(dá)廠家
激光雷達(dá)的FOV,F(xiàn)OV指激光雷達(dá)能夠探測(cè)到的視場(chǎng)范圍,可以從垂直和水平兩個(gè)維度以角度來(lái)衡量范圍大小,下圖比較形象的展示了激光雷達(dá)FOV范圍,之所以要提到FOV是因?yàn)楹竺娌煌募夹g(shù)路線基本都是為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)FOV區(qū)域內(nèi)探測(cè)。垂直FOV:常見(jiàn)的車(chē)載激光雷達(dá)通常在25°,形狀呈扇形;水平FOV:常見(jiàn)的機(jī)械式激光雷達(dá)可以達(dá)到360°范圍,通常布置于車(chē)頂;常見(jiàn)的車(chē)載半固態(tài)激光雷達(dá)通??梢赃_(dá)到120°范圍,形狀呈扇形,可布置于車(chē)身或車(chē)頂。浙江四探頭激光雷達(dá)廠家