激光雷達是20世紀60年代初次提出的一項技術(shù), 隨著應用的普遍,在過去的幾年里,激光雷達經(jīng)歷了一輪新的繁榮進步和多行業(yè)使用,已迅速成為自動駕駛、無人機巡查、工業(yè)自動化等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。截至目前,我們已推出了好幾款激光雷達AS系列產(chǎn)品,涵蓋避障型、導航型以及導航避障一體型;具有測量精度高、掃描速度快、抗干擾能力強、體積小、重量輕、可靠性高等優(yōu)勢,是工業(yè)AGV、移動機器人、低速機器人的理想選擇。每一種傳感器基于各自的性能特點,都有其適合的應用場景。在實際特殊環(huán)境應用中,激光雷達也有著一些使用小技巧。激光雷達在無人倉儲系統(tǒng)中實現(xiàn)貨物的精確定位。江西非重復掃描激光雷達
激光的誕生,光子入射到物質(zhì)中,以刺激電子從較高能級過渡到較低能級,并發(fā)射光子。當原子處于某種激發(fā)態(tài)時,有能量合適的光子從該原子附近通過,該原子就會釋放出一個具有同樣電勢能的光子,從而躍遷到低能級狀態(tài)。入射光子和發(fā)射光子具有相同的波長和相位,該波長對應于兩個能級之間的能量差。一個光子刺激一個原子發(fā)射另一個光子,因此產(chǎn)生兩個相同的光子,1917年,愛因斯坦在量子理論的基礎(chǔ)上提出了一個嶄新的概念一一受激輻射:即在物質(zhì)與輻射場的相互作用中,構(gòu)成物質(zhì)的原子或分子可以在光子的激勵下產(chǎn)生光子。江蘇泰覽Tele-15激光雷達設(shè)備覽沃 Mid - 360 實現(xiàn)感知升維,助力移動機器人自主完成復雜環(huán)境建圖。
回波模式,即周期采集點數(shù),因為激光雷達在旋轉(zhuǎn)掃描,因此水平方向上掃描的點數(shù)和激光雷達的掃描頻率有一定的關(guān)系,掃描越快則點數(shù)會相對較少,掃描慢則點數(shù)相對較多。一般這個參數(shù)也被稱為水平分辨率,比如激光雷達的水平分辨率為 0.2°,那么掃描的點數(shù)為 360°/0.2°=1800,也就是說水平方向會掃描1800次。次。同一輪發(fā)光測距的不同回波數(shù)據(jù),比如同時包含較強回波和較晚回波。有效檢測距離,激光雷達是一個收發(fā)異軸的光學系統(tǒng)(其實所有的機械雷達都是),也就是說,發(fā)射出去的激光光路,和返回的激光光路,并不重合。
激光雷達的應用:1、林業(yè)調(diào)繪,森林中的樹木結(jié)構(gòu)和高度的可視化是LiDAR應用真正成功的領(lǐng)域。但激光雷達真的能“穿透”樹木嗎?想象一下,你站在森林中間,抬頭看。你能看到陽光嗎?如果您可以看到光線透過,那么LiDAR也可以。當你知道樹的高度和地面的高度時,你就會得到一個真正的垂直剖面,如果你真的想要一個3D植被結(jié)構(gòu),地面LiDAR也可以生成逼真的3D模型。其實,地球科學激光高度計系統(tǒng)(GLAS)是頭一個從太空繪制森林地圖的激光測距(LiDAR)儀器。2、確定土地用途,激光雷達分類代碼包括地面、植被(低,中,高)、建筑、架空導線、公路、鐵路和水等等,每個分類定義都來自反射的激光脈沖。甚至通過多期數(shù)據(jù)監(jiān)測可以穩(wěn)定地了解我們星球的動態(tài)變化,包括氣候變化。激光雷達的精密設(shè)計使其能在狹小空間內(nèi)準確測量。
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?。(二)混合半固態(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。激光雷達的耐用性保證了其在惡劣環(huán)境下的長期穩(wěn)定運行。深圳覽沃激光雷達價位
激光雷達在氣象觀測中用于監(jiān)測大氣流動和降水情況。江西非重復掃描激光雷達
激光光源,由于激光器發(fā)射的光線需要投射至整個FOV平面區(qū)域內(nèi),除了面光源可以直接發(fā)射整面光線外,點光源則需要做二維掃描覆蓋整個FOV區(qū)域,線光源需要做一維掃描覆蓋整個FOV區(qū)域。其中點光源根據(jù)光源發(fā)射的形式又可以分為EEL(Edge-Emitting Laser邊發(fā)射激光器)和VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser垂直腔面發(fā)射激光器)兩種,二者區(qū)別在于EEL激光平行于襯底表面發(fā)出(如圖1),VCSEL激光垂直于襯底表面發(fā)出(如圖2)。其中VCSEL式易于進行芯片式陣列布置,通常使用此類光源進行陣列式布置形成線光源(一維陣列)或面光源(二維陣列),VCSEL光源剖面圖與二維陣列光源芯片示意圖如下江西非重復掃描激光雷達