激光雷達結(jié)構(gòu),激光雷達的關(guān)鍵部件按照信號處理的信號鏈包括控制硬件DSP(數(shù)字信號處理器)、激光驅(qū)動、激光發(fā)射發(fā)光二極管、發(fā)射光學鏡頭、接收光學鏡頭、APD(雪崩光學二極管)、TIA(可變跨導(dǎo)放大器)和探測器,如下圖所示。其中除了發(fā)射和接收光學鏡頭外,都是電子部件。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速演進,性能逐步提升的同時成本迅速降低。但是光學組件和旋轉(zhuǎn)機械則占具了激光雷達的大部分成本。激光雷達的種類,把激光雷達按照掃描方式來分類,目前有機械式激光雷達、半固態(tài)激光雷達和固態(tài)激光雷達三大類。其中機械式激光雷達較為常用,固態(tài)激光雷達為未來業(yè)界大力發(fā)展方向,半固態(tài)激光雷達是機械式和純固態(tài)式的折中方案,屬于目前階段量產(chǎn)裝車的主力軍。覽沃 Mid - 360 從 2D 到 3D 感知升級,提升移動機器人運維效率。障礙物入侵監(jiān)測激光雷達價位
行業(yè)上游供應(yīng)商,激光雷達產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游(光學和電子元器件)、中游(集成激光雷達)、下游(不同應(yīng)用場景)。其中上游為激光發(fā)射、激光接收、掃描系統(tǒng)和信息處理四大部分,包含大量的光學和電子元器件。中游為集成的激光雷達產(chǎn)品,下游包括測繪、無人駕駛汽車、高精度地圖、服務(wù)機器人、無人機等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。激光器和探測器是激光雷達的重要部件,激光器和探測器的性能、成本、可靠性與激光雷達產(chǎn)品的性能、成本、可靠性密切相關(guān)。天津單線激光雷達正規(guī)覽沃 Mid - 360 混合固態(tài)技術(shù)優(yōu)越,實現(xiàn) 360° 全向超大視場角感知。
光學相控陣激光雷達(OPA),很多特殊的Lidar使用OPA(OpticalPhasedArray)光學相控陣技術(shù)。OPA運用相干原理,采用多個光源組成陣列,通過調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個發(fā)射單元的相位差,來控制輸出的激光束的方向。OPA激光雷達完全是由電信號控制掃描方向,能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍,對目標區(qū)域進行全局掃描或者某一區(qū)域的局部精細化掃描,一個激光雷達就可能覆蓋近/中/遠距離的目標探測。優(yōu)點:純固態(tài)Lidar,體積小,易于車規(guī);掃描速度快(一般可達到MHz量級以上);精度高(可以做到μrad量級以上);可控性好(可以在感興趣的目標區(qū)域進行高密度掃描),缺點:易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,使激光能量被分散;加工難度高:光學相控陣要求陣列單元尺寸必須不大于半個波長;探測距離很難做到很遠。
參數(shù)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(zhuǎn)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(shù),線數(shù)越高,表示單位時間內(nèi)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(guān),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(zhuǎn)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°。激光雷達通過多角度掃描,獲取目標的完整信息。
緊接著,一個激光雷達如果能在同一個空間內(nèi),按照設(shè)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(guān)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(zhì)量的激光雷達,每秒較多可以發(fā)出200多束激光。激光雷達的實時數(shù)據(jù)反饋為決策者提供了有力支持。山東激光雷達哪家好
激光雷達在地質(zhì)勘探中實現(xiàn)了對地下礦藏的精確定位。障礙物入侵監(jiān)測激光雷達價位
早在上個世紀60年代,當人類制造出激光器后,科學家們根據(jù)激光的特性,較早提出的應(yīng)用就是測距。在1967年7月,美國人進行了頭一次載人登月飛行,就在月球上安裝了一個發(fā)射裝置用于測算地球和月球的距離。隨后,正值冷戰(zhàn)時期的人們,將激光應(yīng)用在了制彈上。飛機發(fā)射激光照射目標,同時投擲激光制彈對準目標飛行,用激光隨時修正自己的飛行路線,精確度非常高。20世紀70年代末,美國國家航空航天局(NASA)成功研制出一種具有掃描和高速數(shù)據(jù)記錄能力的機載海洋激光雷達。用在大西洋和切薩皮克灣進行了水深的測定,并且繪制出水深小于10m的海底地貌。此后,機載激光雷達系統(tǒng)蘊含的巨大應(yīng)用潛力開始受到關(guān)注,并很快被應(yīng)用到陸地地形勘測研究當中。障礙物入侵監(jiān)測激光雷達價位