相關縮寫:dToF:direct Time-of-Flight直接測量光的飛行時間;iToF:indirect Time-of-Flight通過測量相位偏移來間接測量光的飛行時間;PLD:脈沖激光二極管,一種激光雷達發光元件;APD:雪崩光二極管,一種激光雷達感光元件;SPAD:Single Photon Avalanche Diode單光子雪崩二極管,一種激光雷達感光元件;SiPM:Silicon photomultiplier硅光電倍增管,一種激光雷達感光元件;CMOS:Compound metal Oxided Semiconductor 復合金屬氧化物半導體,一種攝像頭感光元件;CCD:Charge Coupled Device電荷耦合器件,一種攝像頭感光元件;CIS:CMOS image sensor互補金屬氧化物半導體圖像傳感器;OPA:Optical Phased Arrays 光學相控陣;FPA:Focal Plane Array焦平面陣列;WD:Wavelength Disperion波長色散;MEMS:Micro-Electro-Mechanical System 微機電系統。激光雷達的實時性使其成為智能交通系統的重要組成部分。深圳工業激光雷達
調頻連續波FMCW激光雷達,以三角波調頻連續波為例來介紹其測距/測速原理。藍色為發射信號頻率,紅色為接收信號頻率,發射的激光束被反復調制,信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射,反射會影響光的頻率,當反射光返回到檢測器,與發射時的頻率相比,就能測量兩種頻率之間的差值,與距離成比例,從而計算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據前方移動物體的速度而改變,結合多普勒效應,即可計算出目標的速度。優點:每個像素都有多普勒信息,含速度信息;解決Lidar間串擾問題;不受環境光影響,探測靈敏度高;缺點:不能探測切向運動目標。浙江單線激光雷達市價激光雷達的高精度三維成像為地質勘探提供了有力支持。
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。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°。探測距離,激光雷達的較大測量距離。在自動駕駛領域應用的激光雷達的測距范圍普遍在100~200m左右。測量精度,激光雷達的數據手冊中的測量精度(Accuracy)常表示為,例如±2cm的形式。精度表示設備測量位置與實際位置偏差的范圍。
優劣勢分析:優點:FLASH激光雷達較大的優勢在于可以一次性實現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,是傳統攝像頭的10萬倍,實時性好,因此易過車規。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,或更先進的激光發射陣列,讓發光單元按一定模式導通點亮,以取得掃描器的效果。360°x59° 超廣視野,覽沃 Mid - 360 保障移動機器人作業現場安全高效。
激光雷達按照測距方法可以分為飛行時間(TimeofFlight,ToF)測距法、基于相干探測FMCW測距法、以及三角測距法等,其中ToF與FMCW能夠實現室外陽光下較遠的測程(100~250m),是車載激光雷達的好選擇方案。ToF是目前市場車載中長距激光雷達的主流方案,未來隨著FMCW激光雷達整機和上游產業鏈的成熟,ToF和FMCW激光雷達將在市場上并存。根據激光雷達按測距方法分類:ToF法:通過直接測量發射激光與回波信號的時間差,基于光在空氣中的傳播速度得到目標物的距離信息,具有響應速度快、探測精度高的優勢。FMCW法:將發射激光的光頻進行線性調制,通過回波信號與參考光進行相干拍頻得到頻率差,從而間接獲得飛行時間反推目標物距離。FMCW激光雷達具有可直接測量速度信息以及抗干擾(包括環境光和其他激光雷達)的優勢。橋梁檢測使用激光雷達識別病害,保障橋梁安全通行。四川激光雷達廠家
電力巡檢時激光雷達識別線路故障,提高巡檢精度。深圳工業激光雷達
楔形棱鏡旋轉雷達,收發模塊的PLD(PulsedLaserDiode)發射出激光,通過反射鏡和凸透鏡變成平行光,掃描模塊的兩個旋轉的棱鏡改變光路,使激光從某個角度發射出去。激光打到物體上,反射后從原光路回來,被APD接收。與MEMSLidar相比,它可以做到很大的通光孔徑,距離也會測得較遠。與機械旋轉Lidar相比,它極大地減少了激光發射和接收的線數,降低了對焦與標定的復雜度,大幅提升生產效率,降低成本。優點:非重復掃描,解決了機械式激光雷達的線式掃描導致漏檢物體的問題;可實現隨著掃描時間增加,達到近100%的視場覆蓋率;沒有電子元器件的旋轉磨損,可靠性更高,符合車規。缺點:單個雷達的FOV較小,視場覆蓋率取決于積分時間;獨特的掃描方式使其點云的分布不同于傳統機械旋轉Lidar,需要算法適配。深圳工業激光雷達