分類,激光雷達按結(jié)構(gòu)不同大致可以分為:機械旋轉(zhuǎn)激光雷達、混合半固態(tài)激光雷達和全固態(tài)激光雷達(Flash快閃和OPA相控陣,統(tǒng)稱為非掃描式)。(一)機械旋轉(zhuǎn)激光雷達,機械式激光雷達體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)橫向360度的覆蓋面,通過內(nèi)部鏡片實現(xiàn)垂直角度的覆蓋面,同比有著更耐用穩(wěn)定的特點,所以我們看到的自動駕駛路試車大多采用這種類型,雷達在車頂不停的在旋轉(zhuǎn)完成橫向掃描,靠增加激光束,實現(xiàn)縱向?qū)挿旱膾呙琛#ǘ┗旌习牍虘B(tài)激光雷達。按照掃描方式分為:轉(zhuǎn)鏡、硅基MEMS、振鏡+轉(zhuǎn)鏡、旋轉(zhuǎn)透射棱鏡。激光雷達在建筑施工中用于精確測量和定位。深圳無人駕駛激光雷達
激光雷達,也稱光學(xué)雷達(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)射器與目標物體之間的傳播距離,分析目標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)出目標物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。自上世紀60年代激光被發(fā)明不久,激光雷達就大規(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物體的距離。北京傲覽Avia激光雷達價格從 2D 升至 3D 感知,覽沃 Mid - 360 提升移動機器人室內(nèi)建圖定位效率。
反射率,反射率是指物體反射的輻射能量占總輻射能量的百分比,比如說某物體的反射率是20%,表示物體接收的激光輻射中有20%被反射出去了。不同物體的反射率不同,這主要取決于物體本身的性質(zhì)(表面狀況),如果反射率太低,那么激光雷達收不到反射回來的激光,導(dǎo)致檢測不到障礙物。激光雷達一般要求物體表面的反射率在10%以上,用激光雷達采集高精度地圖的時候,如果車道線的反射率太低,生成的高精度地圖的車道線會不太清晰。旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達,作為頭一款量產(chǎn)的L3級別自動駕駛的乘用車——奧迪A8上搭載的激光雷達就是旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達。與機械旋轉(zhuǎn)激光雷達不同的是,其激光發(fā)射模塊和接收模塊是不動的,只有掃描鏡在做機械旋轉(zhuǎn)。激光單元發(fā)出激光至旋轉(zhuǎn)掃描鏡(Mirror),被偏轉(zhuǎn)向前發(fā)射(掃描角度145°),被物體反射的光經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)被左下方的探測器接收。優(yōu)點:可車規(guī),壽命長,可靠度高。缺點:掃描線數(shù)少,掃描角度不能到360度。
第三組基于回波能量強度判斷采樣點是否為噪點。通常情況下,激光光束受到類似灰塵、雨霧、雪等干擾產(chǎn)生的噪點的回波能量很小。目前按照回波能量強度大小將噪點置信度分為二檔:01 表示回波能量很弱:這類采樣點有較高概率為噪點,例如灰塵點;10 表示回波能量中等,該類采樣點有中等概率為噪點,例如雨霧噪點。噪點置信度越低,說明該點是噪點的可能性越低。第四組基于采樣點的空間位置判斷是否為噪點。例如:激光探測測距只在測量前后兩個距離十分相近的物體時,兩個物體之間可能會產(chǎn)生拉絲狀的噪點。目前按照不同的噪點置信度分為三檔,噪點置信度越低,說明該點是噪點的可能性越低。工業(yè)生產(chǎn)里激光雷達檢測產(chǎn)品缺陷,高效保證產(chǎn)品質(zhì)量。
調(diào)頻連續(xù)波FMCW激光雷達,以三角波調(diào)頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理。藍色為發(fā)射信號頻率,紅色為接收信號頻率,發(fā)射的激光束被反復(fù)調(diào)制,信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射,反射會影響光的頻率,當(dāng)反射光返回到檢測器,與發(fā)射時的頻率相比,就能測量兩種頻率之間的差值,與距離成比例,從而計算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據(jù)前方移動物體的速度而改變,結(jié)合多普勒效應(yīng),即可計算出目標的速度。優(yōu)點:每個像素都有多普勒信息,含速度信息;解決Lidar間串?dāng)_問題;不受環(huán)境光影響,探測靈敏度高;缺點:不能探測切向運動目標。輕巧易隱藏布置,覽沃 Mid - 360 兼顧機器人美觀與功能。浙江覓道Mid-360激光雷達市價
激光雷達的智能化校準功能減少了人工干預(yù)的需要。深圳無人駕駛激光雷達
工作原理,相控陣雷達發(fā)射的是電磁波,OPA(Optical Phase Array的簡稱,即光學(xué)相控陣)激光雷達發(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。波與波之間會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,通過控制相控陣雷達平面陣列各個陣元的電流相位,利用相位差可以讓不同的位置的波源會產(chǎn)生干涉(類似的是兩圈水波相互疊加后,有的方向會相互抵消,有的會相互增強),從而指向特定的方向,往復(fù)控制便得以實現(xiàn)掃描效果。利用光的相干性質(zhì),通過人為控制相位差實現(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)控制實現(xiàn)掃描效果。深圳無人駕駛激光雷達