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激光雷達產業自誕生以來,緊跟底層器件的前沿發展,呈現出了技術水平高的突出特點。激光雷達廠商不斷引入新的技術架構,提升探測性能并拓展應用領域:從激光器發明之初的單點激光雷達到后來的單線掃描激光雷達,以及在無人駕駛技術中獲得普遍認可的多線掃描激光雷達,再到技術方案不斷創新的固態式激光雷達、FMCW激光雷達,以及如今芯片化的發展趨勢,激光雷達一直以來都是新興技術發展及應用的表示。適用于實現部分視場角(如前向)的探測,因為不含機械掃描器件,其體積相較于其他架構較為緊湊。可達 70 米 @80% 反射率探測,覽沃 Mid - 360 室內外感知表現如一。物流車激光雷達生產廠家
機械式激光雷達,工作原理,發射和接收模塊被電機電動進行360度旋轉。在豎直方向上排布多組激光線束,發射模塊以一定頻率發射激光線,通過不斷旋轉發射頭實現動態掃描。優劣勢分析,優勢:機械式激光雷達作為較早裝車的產品,技術已經比較成熟,因為其是由電機控制旋轉,所以可以長時間內保持轉速穩定,每次掃描的速度都是線性的。并且由于『站得高』,機械式激光雷達可以對周圍環境進行精度夠高并且清晰穩定的360度環境重構。劣勢:雖然技術成熟,但因為其內部的激光收發模組線束多,并且需要復雜的人工調整,制造周期長,所以成本并不低,并且可靠性差,導致可量產性不高。其次,機械式激光雷達體積過大,消費者接受度不高。然后,它的壽命大約在1000h~3000h,而汽車廠商的要求是至少13000h,這也決定了其很難走向C端市場。物流車激光雷達制造礦山開采中激光雷達監測地形變化,預防潛在地質災害。
旋轉透射棱鏡:棱鏡激光雷達也稱為雙楔形棱鏡激光雷達,內部包括兩個楔形棱鏡,激光在通過頭一個楔形棱鏡后發生一次偏轉,通過第二個楔形棱鏡后再一次發生偏轉??刂苾擅胬忡R的相對轉速便可以控制激光束的掃描形態。棱鏡激光雷達累積的掃描圖案形狀像花瓣,中心點掃描次數密集,圓的邊緣則相對稀疏,掃描時間持久才能豐富圖像,所以需要加入多個激光雷達共工作,以便達到更高的效果。棱鏡可以通過增加激光線束和功率實現高精與長距離探測,但結構復雜、體積更難控制,軸承與襯套磨損風險較大。
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現障礙物,就越能預留越多的反應時間,從而避免交通事故。激光雷達在無人倉儲系統中實現貨物的精確定位。
激光雷達難點:當周邊環境中存在透明介質 (如潔凈水體) 時,位于透明介質內部或后方的目標能夠被測到。由于光線在透明介質中會發生折射,被測目標實際上位于折射光路上,而測量結果則位于直線光路上,測量出的目標位置會發生偏差,此外,雷達也可能會收到兩個反射回波,一個來自于透明介質內部或后方的實際目標表面的反射,另一個來自于不完全潔凈的透明介質表面的漫反射,此時的測量結果不確定,有可能是介質表面,也可能是實際目標。覽沃 Mid - 360 憑借 360°x59° 超廣 FOV,感知三維空間信息。浙江高精度激光雷達
體育賽事上激光雷達追蹤運動員,輔助賽事分析評估。物流車激光雷達生產廠家
MEMS:MEMS激光雷達通過“振動”調整激光反射角度,實現掃描,激光發射器固定不動,但很考驗接收器的能力,而且壽命同樣是行業內的重大挑戰。支撐振鏡的懸臂梁角度有限,覆蓋面很小,所以需要多個雷達進行共同拼接才能實現大視角覆蓋,這就會在每個激光雷達掃描的邊緣出現不均勻的畸變與重疊,不利于算法處理。另外,懸臂梁很細,機械壽命也有待進一步提升。振鏡+轉鏡:在轉鏡的基礎上加入振鏡,轉鏡負責橫向,振鏡負責縱向,滿足更寬泛的掃射角度,頻率更高價格相比前兩者更貴,但同樣面臨壽命問題。物流車激光雷達生產廠家