上海激光雷達(dá)制造

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-03-17

半固態(tài)—MEMS式激光雷達(dá),MEMS全稱Micro-Electro-Mechanical System(微機(jī)電系統(tǒng)),是將原本激光雷達(dá)的機(jī)械結(jié)構(gòu)通過(guò)微電子技術(shù)集成到硅基芯片上。本質(zhì)上而言MEMS激光雷達(dá)并沒(méi)有做到完全取消機(jī)械結(jié)構(gòu),所以它是一種半固態(tài)激光雷達(dá)。工作原理,MEMS在硅基芯片上集成了體積十分精巧的微振鏡,其主要結(jié)構(gòu)是尺寸很小的懸臂梁——通過(guò)控制微小的鏡面平動(dòng)和扭轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng),將激光管反射到不同的角度完成掃描,而激光發(fā)生器本身固定不動(dòng)。其次,MEMS的振動(dòng)角度有限導(dǎo)致視場(chǎng)角比較小(小于120度),同時(shí)受限于MEMS微振鏡的鏡面尺寸,傳統(tǒng)MEMS技術(shù)的有效探測(cè)距離只有50米,F(xiàn)OV角度只能達(dá)到30度,多用于近距離補(bǔ)盲或者前向探測(cè)。激光雷達(dá)的功耗低,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。上海激光雷達(dá)制造

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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(jī)(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(xué)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(fēng)暴潮建模、水動(dòng)力建模、海岸線測(cè)繪、應(yīng)急響應(yīng)、水文測(cè)量以及海岸脆弱性分析等活動(dòng)。此外,地形LiDAR使用近紅外激光繪制地形和建筑物地圖,而測(cè)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?fù)鋱D和作物生長(zhǎng)圖,從而提供有關(guān)肥料需求和灌溉需求的信息。山西激光雷達(dá)供應(yīng)商激光雷達(dá)在機(jī)器人避障中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

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目前,LiDAR已普遍應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在大氣科學(xué)中,LiDAR被用于空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)和污染物檢測(cè);在天文學(xué)領(lǐng)域,LiDAR技術(shù)可用于觀察行星表面地貌特征以及太陽(yáng)系內(nèi)其他天體的形態(tài)結(jié)構(gòu);在工程建設(shè)方面,利用LiDAR技術(shù)可以快速獲取地形數(shù)據(jù)、制作數(shù)字高程模型(DEM)以及生成精確的三維地圖;而在汽車領(lǐng)域中,人們普遍認(rèn)為L(zhǎng)iDAR是一項(xiàng)關(guān)鍵的光學(xué)距離感知技術(shù),在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用。幾乎所有投入自動(dòng)駕駛研發(fā)的廠商都將LiDAR視為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),并且已經(jīng)有一些低成本、小體積的LiDAR系統(tǒng)被應(yīng)用于高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)。

相比于半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達(dá),機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行360°的水平視場(chǎng)掃描,而半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達(dá)往往較高只能做到120°的水平視場(chǎng)掃描,且在視場(chǎng)范圍內(nèi)測(cè)距能力的均勻性差于機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)。由于無(wú)人駕駛汽車運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,需要對(duì)周圍360°的環(huán)境具有同等的感知能力,而機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)兼具360°水平視場(chǎng)角和測(cè)距能力遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì),目前主流無(wú)人駕駛項(xiàng)目紛紛采用了機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)作為主要的感知傳感器。激光雷達(dá)通過(guò)發(fā)射激光束,精確測(cè)量目標(biāo)距離,是自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵傳感器。

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LiDAR還能夠用于確定測(cè)量目標(biāo)的速度。這可以通過(guò)多普勒方法或快速連續(xù)測(cè)距來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如,可以使用LiDAR系統(tǒng)測(cè)量風(fēng)速和車速。另外,LiDAR系統(tǒng)能夠用于建立動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的三維模型,這是自動(dòng)駕駛中會(huì)遇到的情形。這可以通過(guò)多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn),通常使用的是掃描的方式。LiDAR 技術(shù)中的挑戰(zhàn),在可實(shí)現(xiàn)的LiDAR系統(tǒng)中存在一些眾所周知的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)根據(jù)LiDAR系統(tǒng)的類型有所不同。以下是一些示例:隔離和抑制發(fā)射光束的信號(hào)——探測(cè)光束的輻射亮度通常遠(yuǎn)大于回波光束。必須注意確保探測(cè)光束不會(huì)被系統(tǒng)自身反射或散射回接收器,否則探測(cè)器將會(huì)因?yàn)轱柡投鵁o(wú)法探測(cè)外部目標(biāo)。Mid - 360 小巧體積,安裝布置靈活,滿足移動(dòng)機(jī)器人多樣安裝需求。上海激光雷達(dá)制造

通過(guò)分析激光雷達(dá)數(shù)據(jù),研究人員能夠精確評(píng)估環(huán)境變化。上海激光雷達(dá)制造

激光雷達(dá)對(duì)策:在實(shí)際使用中,對(duì)環(huán)境中的透明介質(zhì),特別是表面接近鏡面的透明介質(zhì),需要做特殊處理,避免產(chǎn)生不穩(wěn)定或錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果。具體的處理方式可以是對(duì)介質(zhì)表面做漫反射半透明處理,降低透明度和反射能力,或者在處理測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)這些位置做屏蔽。當(dāng)雷達(dá)對(duì)鏡面目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量時(shí),需要注意!!只當(dāng)目標(biāo)表面與入射激光垂直時(shí)才能有效測(cè)量,如果激光入射角不垂直,其漫反射率很低,導(dǎo)致無(wú)法有效測(cè)量,實(shí)際測(cè)量到的結(jié)果是鏡面反射光路上的鏡像目標(biāo)距離,雷達(dá)投射在鏡面目標(biāo)產(chǎn)生了全反射,全反射光投射在目標(biāo),雷達(dá)實(shí)際測(cè)試出距離是虛線邊框目標(biāo)距離。上海激光雷達(dá)制造