探測距離,激光雷達標稱的較遠探測距離一般為150-200m,實際上距離過遠的時候,采樣的點數會明顯變少,測量距離和激光雷達的分辨率有著很大的關系。以激光雷達的垂直分辨率為0.4°較遠探測距離為200m舉例,在經過200m后激光光束2個點之間的距離為,也就是說只能檢測到高于1.4m的障礙物。如下圖10所示。如果要分辨具體的障礙物類型,那么需要采樣點的數量更多,因此激光雷達有效的探測距離可能只有60-70m。增加激光雷達的探測距離有2種方法,一是增加物體的反射率,二是增加激光的功率。物體的反射率是固定的,無法改變,那么就只能增加激光的功率了。但是增加激光的功率會損傷人眼,只能想辦法增加激光的波長,以避開人眼可見光的范圍,這樣可以適當增大激光的功率。探測距離是制約激光雷達的另一個障礙,汽車在高速行駛的過程中越早發(fā)現(xiàn)障礙物,就越能預留越多的反應時間,從而避免交通事故。激光雷達在地質勘探中實現(xiàn)了對地下礦藏的精確定位。海南機械式激光雷達
參數指標:(一)視場角,視場角決定了激光雷達能夠看到的視野范圍,分為水平視場角和垂直視場角,視場角越大,表示視野范圍越大,反之則表示視野范圍越小。以圖3中的激光雷達為例,旋轉式激光雷達的水平視場角為360°,垂直視場角為26.9°,固態(tài)激光雷達的水平視場角為60°,垂直視場角為20°。(二)線數,線數越高,表示單位時間內采樣的點就越多,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。(三)分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關,夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當,約為0.1°,旋轉式激光雷達的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。livox激光雷達輕巧的 Mid - 360 便于隱藏式布置,契合移動機器人設計需求。
目前,LiDAR已普遍應用于各個領域。在大氣科學中,LiDAR被用于空氣質量監(jiān)測和污染物檢測;在天文學領域,LiDAR技術可用于觀察行星表面地貌特征以及太陽系內其他天體的形態(tài)結構;在工程建設方面,利用LiDAR技術可以快速獲取地形數據、制作數字高程模型(DEM)以及生成精確的三維地圖;而在汽車領域中,人們普遍認為LiDAR是一項關鍵的光學距離感知技術,在自動駕駛領域得到了普遍應用。幾乎所有投入自動駕駛研發(fā)的廠商都將LiDAR視為一項關鍵技術,并且已經有一些低成本、小體積的LiDAR系統(tǒng)被應用于高級駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)。
優(yōu)劣勢分析:優(yōu)點:FLASH激光雷達較大的優(yōu)勢在于可以一次性實現(xiàn)全局成像來完成探測,且成像速度快。體積小,易安裝,易融入車的整體外觀設計。設計簡潔,元件極少,成本低。信號處理電路簡單,消耗運算資源少,整體成本低。刷新頻率可高達3MHz,是傳統(tǒng)攝像頭的10萬倍,實時性好,因此易過車規(guī)。缺點:不過FLASH激光單點面積比掃描型激光單點大,因此其功率密度較低,進而影響到探測精度和探測距離(低于50米)。要改善其性能,需要使用功率更大的激光器,或更先進的激光發(fā)射陣列,讓發(fā)光單元按一定模式導通點亮,以取得掃描器的效果。Mid - 360可達70 米 @80% 反射率探測,適應室內外不同光照。
LiDAR 系統(tǒng)的工作原理及解決方案,本質上講,LiDAR 是一個測量目標物體距離的裝置。通過發(fā)射一個短的激光脈沖,并記錄發(fā)射光脈沖與探測到的反射(反向散射)光脈沖的時間間隔,就可以推算出距離信息。系統(tǒng)的工作原理及解決方案,LiDAR系統(tǒng)可以使用掃描反射鏡,多束激光或其它的方式“掃描”物體空間。借助其精確的測距能力,LiDAR 能夠用于解決許多不同的問題。在遙感應用中,LiDAR系統(tǒng)用于測量散射,吸收,或大氣中的顆粒或原子的再發(fā)射。在這些應用中,對激光束的波長可能會有專門的要求??梢杂脕頊y量特定分子種類在大氣中的濃度,例如甲烷和氣溶膠含量。而測量大氣中的雨滴則可以用來估計風暴距離和降水概率。激光雷達在智能交通信號燈控制中實現(xiàn)了車輛流量的精確感知。四探頭激光雷達代理商
激光雷達的分辨率高,能夠捕捉到細微的目標特征。海南機械式激光雷達
全固態(tài)激光雷達。顧名思義此激光雷達沒有任何機械擺動結構,自然也沒有旋轉。將機械化的激光雷達芯片化,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. 光學相控陣式(OPA)固態(tài)激光雷達,OPA固態(tài)激光雷達完全沒有擺動固件,利用多個光源組成陣列,合成特定方向的光束,實現(xiàn)對不同方向的掃描。具有掃描速度快、精度高、可控性好、體積?。≦uanergy激光雷達只有90x60x60mm)等優(yōu)點,缺點是易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,同時生產難度高。2.Flash固態(tài)激光雷達,F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達,也可以說是非掃描式,它可以在短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光,利用光陣構建圖像,就像是照相機,快速記錄整個場景,減少了沒有了轉動與鏡片磨損,相對更為穩(wěn)定,不過缺陷也很明顯,比如探測距離較近,對處理器要求較高,相對應成本也高。海南機械式激光雷達