目前,由于MEMS上游供應鏈已經(jīng)相對成熟,比如Luminar的MEMS半固態(tài)激光雷達已將制造成本降低到了500-1000美元,使規(guī)模量產(chǎn)成為了可能。國內(nèi)方面,速騰聚創(chuàng)和廣汽埃安、威馬、極氪等11家車企建立了合作,同時其產(chǎn)品「RS-LiDAR-M1」已于2020年12月開始批量出貨,成為全球頭一款批量交付的車規(guī)級MEMS激光雷達。海外方面,Luminar在全球范圍內(nèi)已擁有50多位行業(yè)合作伙伴,其中包括沃爾沃、上汽飛凡汽車、小馬智行等。半固態(tài)—轉鏡式激光雷達,轉鏡式激光雷達與MEMS激光雷達差異在于,前者的掃描鏡是圍繞著圓心旋轉,后者則是圍繞著某條直徑上下振動。相比之下,轉鏡式激光雷達的功耗更低,散熱難度更低,因而也更容易擁有比較高的可靠性。遠探測 70 米 @80% 反射率,Mid - 360 無懼室外強光,性能穩(wěn)定。吉林國產(chǎn)激光雷達
緊接著,一個激光雷達如果能在同一個空間內(nèi),按照設定好的角度發(fā)射多條激光,就能得到多條基于障礙物的反射信號。再配合時間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后,這些信息配合x,y,z坐標,就會成為具有距離信息、空間位置信息等的三維立體信號,再基于軟件算法組合起來,系統(tǒng)就可以得到線、面、體等各種相關參數(shù),以此建立三維點云圖,繪制出環(huán)境地圖,就能變成汽車的“眼睛”。激光雷達是由激光發(fā)射單元和激光接收單元組成,發(fā)射單元的工作方式是向外發(fā)射激光束層,層數(shù)越多,精度也越高(如下圖所示),不過這也意味著傳感器尺寸越大。發(fā)射單元將激光發(fā)射出去后,當激光遇到障礙物會反射,從而被接收器接收,接收器根據(jù)每束激光發(fā)射和返回的時間,創(chuàng)建一組點云,高質量的激光雷達,每秒較多可以發(fā)出200多束激光。深圳單線激光雷達設備360°x59° 超廣視野,覽沃 Mid - 360 保障移動機器人作業(yè)現(xiàn)場安全高效。
LiDAR 技術的其它應用,LiDAR 的應用范圍普遍而多樣。在大氣科學中,LiDAR已被用于檢測多種大氣成分。已經(jīng)應用于表征大氣中的氣溶膠,研究高層大氣風,剖面云,幫助收集天氣數(shù)據(jù),以及其它許多應用場合。在天文學中,LiDAR已被用于測量距離,包括遠距離物體(例如月球)和近距離物體。實際上,LiDAR是將地月距離測量的精度提高到毫米級的關鍵設備。LiDAR還在天文學應用中用于建立導星。在考古學中,LiDAR已被用于繪制茂密森林樹冠下的古代交通系統(tǒng)地圖。
20世紀90年代后期,全球定位系統(tǒng)及慣性導航系統(tǒng)的發(fā)展使得激光掃描過程中的精確即時定位定姿成為可能。1990年德國Stuttgart大學Ackermann教授領銜研制的世界上頭一個激光斷面測量系統(tǒng),這一系統(tǒng)成功將激光掃描技術與即時定位定姿系統(tǒng)結合,形成機載激光掃描儀。1993年,德國出現(xiàn)初個商用機載激光雷達系統(tǒng)TopScanALTM1020。1995年,機載激光雷達設備實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。此后,機載激光雷達技術成為了森林資源調(diào)查的重要補充手段。普遍應用于快速獲取大范圍森林結構信息,如樹木定位、樹高計算、樹冠體積估測等,同時還為森林生態(tài)研究、森林經(jīng)營管理提供垂直結構分層、碳儲量、枯枝落葉易燃物數(shù)量等參數(shù)估算信息。激光雷達的設計優(yōu)化提高了其在復雜環(huán)境中的可靠性。
激光雷達按照測距方法可以分為飛行時間(TimeofFlight,ToF)測距法、基于相干探測FMCW測距法、以及三角測距法等,其中ToF與FMCW能夠實現(xiàn)室外陽光下較遠的測程(100~250m),是車載激光雷達的好選擇方案。ToF是目前市場車載中長距激光雷達的主流方案,未來隨著FMCW激光雷達整機和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,ToF和FMCW激光雷達將在市場上并存。根據(jù)激光雷達按測距方法分類:ToF法:通過直接測量發(fā)射激光與回波信號的時間差,基于光在空氣中的傳播速度得到目標物的距離信息,具有響應速度快、探測精度高的優(yōu)勢。FMCW法:將發(fā)射激光的光頻進行線性調(diào)制,通過回波信號與參考光進行相干拍頻得到頻率差,從而間接獲得飛行時間反推目標物距離。FMCW激光雷達具有可直接測量速度信息以及抗干擾(包括環(huán)境光和其他激光雷達)的優(yōu)勢。采用主動抗串擾設計,覽沃 Mid - 360 在多雷達環(huán)境下穩(wěn)定運行互不干擾。湖南割草機激光雷達
在夜間和惡劣天氣下,激光雷達能有效提升車輛的感知能力。吉林國產(chǎn)激光雷達
不同車載傳感器的比較,目前,激光雷達、毫米波雷達和攝像頭是公認的自動駕駛的三大關鍵傳感器技術。從技術上看,激光雷達與其他兩者相比具備強大的空間三維分辨能力。中國汽車工程學會、國汽智聯(lián)汽車研究院編寫的《中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2019)》稱,當前在人工智能的重要應用場景智能網(wǎng)聯(lián)汽車的自動駕駛和輔助駕駛領域中,激光雷達是實現(xiàn)環(huán)境感知的主要傳感器之一。報告認為,在用于道路信息檢測的傳感器中,激光雷達在探測距離、精確性等方面,相比毫米波雷達具有一定的優(yōu)勢。吉林國產(chǎn)激光雷達