相比于半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達,機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達的優(yōu)勢在于可以對周圍環(huán)境進行360°的水平視場掃描,而半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達往往較高只能做到120°的水平視場掃描,且在視場范圍內(nèi)測距能力的均勻性差于機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達。由于無人駕駛汽車運行環(huán)境復雜,需要對周圍360°的環(huán)境具有同等的感知能力,而機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達兼具360°水平視場角和測距能力遠的優(yōu)勢,目前主流無人駕駛項目紛紛采用了機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達作為主要的感知傳感器。礦山開采中激光雷達監(jiān)測地形變化,預防潛在地質(zhì)災害。上海livox激光雷達哪家好
有幾個原因:我們這里說的激光雷達,是指 TOF 激光雷達,TOF 測距,靠的是 TDC 電路提供計時,用光速乘以單向時間得到距離,但限于成本,TDC 一般由 FPGA 的進位鏈實現(xiàn),本質(zhì)上是對一個低頻的晶振信號做差值,實現(xiàn)高頻的計數(shù)。所以,測距的精度,強烈依賴于這個晶振的精度。而晶振隨著時間的推移,存在累計誤差;距離越遠,接收信號越弱,雷達自身的尋峰算法越難以定位到較佳接收時刻,這也造成了精度的劣化;而由于激光雷達檢測障礙物的有效距離和較小垂直分辨率有關(guān)系,也就是說角度分辨率越小,則檢測的效果越好。如果兩個激光光束之間的角度為 0.4°,那么當探測距離為 200m 的時候,兩個激光光束之間的距離為200m*tan0.4°≈1.4m。也就是說在 200m 之后,只能檢測到高于 1.4m 的障礙物了。如果需要知道障礙物的類型,那么需要采用的點數(shù)就需要更多,距離越遠,激光雷達采樣的點數(shù)就越少,可以很直接的知道,距離越遠,點數(shù)越少,就越難以識別準確的障礙物類型。北京汽車激光雷達廠家Mid - 360 作為新選擇,讓移動機器人在更多場景精確感知環(huán)境。
優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:首先,該設計減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù)以實現(xiàn)一幀之內(nèi)更高的線數(shù),也隨之降低了對焦與標定的復雜度,因此生產(chǎn)效率得以大幅提升,并且相比于傳統(tǒng)機械式激光雷達,棱鏡式的成本有了大幅的下降。其次,只要掃描時間夠久,就能得到精度極高的點云以及環(huán)境建模,分辨率幾乎沒有上限,且可達到近100%的視場覆蓋率。劣勢:棱鏡式激光雷達FOV相對較小,且視場中心的掃描點非常密集,雷達的視場邊緣掃描點比較稀疏,在雷達啟動的短時間內(nèi)會有分辨率過低的問題。對于高速移動的汽車來說,顯然不存在長時間掃描的情況,不過可以通過增加激光線束和功率實現(xiàn)更高的精度和更遠的探測距離,但機械結(jié)構(gòu)也相對更加復雜,體積讓前兩者更難以控制,存在軸承或襯套的磨損等風險。
原理,激光雷達( Light Detection and Ranging,LIDAR)是激光檢測和測距系統(tǒng)的簡稱,通過對外發(fā)射激光脈沖來進行物體檢測和測距。激光雷達采用飛行時間(Time of Flight,TOF)測距,發(fā)射器先發(fā)送一束激光,遇到障礙物后反射回來,由接收器接收,然后通過計算激光發(fā)送和接收的時間差,得到目標和自己的相對距離。如果采用多束激光并且360度旋轉(zhuǎn)掃描,就可以得到整個環(huán)境的三維信息。激光雷達掃描出來的是一系列的點,因此激光雷達掃描出來的結(jié)果也叫“激光點云”。Mid - 360 以 360°x59° 超廣 FOV,增強移動機器人復雜環(huán)境感知力。
LiDAR 數(shù)據(jù)通常在空中收集,如NOAA在加州大蘇爾Bixby大橋上空的調(diào)查飛機(右圖)。這里的LiDAR數(shù)據(jù)顯示了Bixby大橋的俯視圖(左上)和側(cè)視圖(左下)。NOAA的科學家使用基于LiDAR的裝置檢查自然和人造環(huán)境。LiDAR數(shù)據(jù)支持洪水和風暴潮建模、水動力建模、海岸線測繪、應急響應、水文測量以及海岸脆弱性分析等活動。此外,地形LiDAR使用近紅外激光繪制地形和建筑物地圖,而測深LiDAR使用透水綠光繪制海底和河床地圖。在農(nóng)業(yè)中,LiDAR可用于繪制拓撲圖和作物生長圖,從而提供有關(guān)肥料需求和灌溉需求的信息。激光雷達的功耗低,延長了設備的使用壽命。四川無人駕駛激光雷達
激光雷達的掃描速度快,提高了數(shù)據(jù)處理效率。上海livox激光雷達哪家好
LiDAR的結(jié)構(gòu)。激光雷達主要包括激光發(fā)射、接收、掃描器、透鏡天線和信號處理電路組成。激光發(fā)射部分主要有兩種,一種是激光二極管,通常有硅和砷化鎵兩種基底材料,再有一種就是目前非常火熱的垂直腔面發(fā)射(VCSEL)(比如 iPhone 上的 LiDAR),VCSEL 的優(yōu)點是價格低廉,體積極小,功耗極低,缺點是有效距離比較短,需要多級放大才能達到車用的有效距離。激光雷達主要應用了激光測距的原理,而如何制造合適的結(jié)構(gòu)使得傳感器能向多個方向發(fā)射激光束,如何測量激光往返的時間,這便區(qū)分出了不同的激光雷達的結(jié)構(gòu)。上海livox激光雷達哪家好
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