激光雷達(dá)的應(yīng)用:1、水下地形測(cè)量,我們通常使用測(cè)深探測(cè)(或聲納)進(jìn)行水下調(diào)查。聲納發(fā)出砰砰聲并接收回聲。與LiDAR類似,它通過測(cè)量回波經(jīng)過的時(shí)間來計(jì)算距離。測(cè)深激光雷達(dá)與機(jī)載激光雷達(dá)不同,它使用綠色波長(zhǎng),通過使用這種波長(zhǎng),水下測(cè)繪可以一直測(cè)量到水底。同樣,河流和測(cè)深調(diào)查能夠繪制陸地和水生系統(tǒng)的地圖。2、洪水預(yù)警,通過使用LiDAR測(cè)量地表,水文學(xué)家可以建立數(shù)字高程模型。從這里,使用者可以在洪水發(fā)生之前繪制出容易被淹沒的區(qū)域。在這方面,激光雷達(dá)可以提供洪水預(yù)警系統(tǒng),保障居民生命財(cái)產(chǎn)安全。保險(xiǎn)公司也可以使用這些數(shù)據(jù)收取更高的保費(fèi),這只是保險(xiǎn)業(yè)中用于評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的眾多GIS應(yīng)用程序之一。激光雷達(dá)用于林業(yè)監(jiān)測(cè)樹木參數(shù),為森林資源評(píng)估提供助力。江蘇覓道Mid-360激光雷達(dá)制造
相關(guān)縮寫:dToF:direct Time-of-Flight直接測(cè)量光的飛行時(shí)間;iToF:indirect Time-of-Flight通過測(cè)量相位偏移來間接測(cè)量光的飛行時(shí)間;PLD:脈沖激光二極管,一種激光雷達(dá)發(fā)光元件;APD:雪崩光二極管,一種激光雷達(dá)感光元件;SPAD:Single Photon Avalanche Diode單光子雪崩二極管,一種激光雷達(dá)感光元件;SiPM:Silicon photomultiplier硅光電倍增管,一種激光雷達(dá)感光元件;CMOS:Compound metal Oxided Semiconductor 復(fù)合金屬氧化物半導(dǎo)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(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器;OPA:Optical Phased Arrays 光學(xué)相控陣;FPA:Focal Plane Array焦平面陣列;WD:Wavelength Disperion波長(zhǎng)色散;MEMS:Micro-Electro-Mechanical System 微機(jī)電系統(tǒng)。江蘇四探頭激光雷達(dá)廠商建筑行業(yè)內(nèi)激光雷達(dá)快速掃描建模,輔助設(shè)計(jì)與施工。
而如較新的 Livox Horizon 激光雷達(dá),也包含了多回波信息及噪點(diǎn)信息,格式如下:每個(gè)標(biāo)記信息由1字節(jié)組成:該字節(jié)中 bit7 和 bit6 為頭一組,bit5 和 bit4 為第二組,bit3 和 bit2 為第三組,bit1 和 bit0 為第四組。第二組表示的是該采樣點(diǎn)的回波次序。由于 Livox Horizon 采用同軸光路,即使外部無被測(cè)物體,其內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)回波,該回波記為第 0 個(gè)回波。隨后,若激光出射方向存在可被探測(cè)的物體,則較先返回系統(tǒng)的激光回波記為第 1 個(gè)回波,隨后為第 2 個(gè)回波,以此類推。如果被探測(cè)物體距離過近(例如 1.5m),第 1 個(gè)回波將會(huì)融合到第 0 個(gè)回波里,該回波記為第 0 個(gè)回波。
激光雷達(dá)按照測(cè)距方法可以分為飛行時(shí)間(TimeofFlight,ToF)測(cè)距法、基于相干探測(cè)FMCW測(cè)距法、以及三角測(cè)距法等,其中ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽光下較遠(yuǎn)的測(cè)程(100~250m),是車載激光雷達(dá)的好選擇方案。ToF是目前市場(chǎng)車載中長(zhǎng)距激光雷達(dá)的主流方案,未來隨著FMCW激光雷達(dá)整機(jī)和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,ToF和FMCW激光雷達(dá)將在市場(chǎng)上并存。根據(jù)激光雷達(dá)按測(cè)距方法分類:ToF法:通過直接測(cè)量發(fā)射激光與回波信號(hào)的時(shí)間差,基于光在空氣中的傳播速度得到目標(biāo)物的距離信息,具有響應(yīng)速度快、探測(cè)精度高的優(yōu)勢(shì)。FMCW法:將發(fā)射激光的光頻進(jìn)行線性調(diào)制,通過回波信號(hào)與參考光進(jìn)行相干拍頻得到頻率差,從而間接獲得飛行時(shí)間反推目標(biāo)物距離。FMCW激光雷達(dá)具有可直接測(cè)量速度信息以及抗干擾(包括環(huán)境光和其他激光雷達(dá))的優(yōu)勢(shì)。測(cè)繪領(lǐng)域中激光雷達(dá)快速采集地形數(shù)據(jù),繪制高精度地圖。
LiDAR的結(jié)構(gòu)。激光雷達(dá)主要包括激光發(fā)射、接收、掃描器、透鏡天線和信號(hào)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?;馃岬拇怪鼻幻姘l(fā)射(VCSEL)(比如 iPhone 上的 LiDAR),VCSEL 的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉,體積極小,功耗極低,缺點(diǎn)是有效距離比較短,需要多級(jí)放大才能達(dá)到車用的有效距離。激光雷達(dá)主要應(yīng)用了激光測(cè)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(gè)方向發(fā)射激光束,如何測(cè)量激光往返的時(shí)間,這便區(qū)分出了不同的激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)。激光雷達(dá)的工作原理基于光的傳播速度和反射原理,實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)距。江蘇覓道Mid-360激光雷達(dá)制造
全新 Mid - 360,為移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航避障等帶來全新感知方案。江蘇覓道Mid-360激光雷達(dá)制造
目前的激光雷達(dá),不光只有光探測(cè)與測(cè)量,更是一種集激光、全球定位系統(tǒng)(GPS)和IMU(InertialMeasurementUnit,慣性測(cè)量裝置)三種技術(shù)于一身的系統(tǒng),用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM(數(shù)字高程模型)。這三種技術(shù)的結(jié)合,可以高度準(zhǔn)確地定位激光束打在物體上的光斑,測(cè)距精度可達(dá)厘米級(jí),激光雷達(dá)較大的優(yōu)勢(shì)就是"精確"和"快速、高效作業(yè)"。隨著激光雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,星載激光雷達(dá)的研制和應(yīng)用在20世紀(jì)90年代逐步成熟。2003年,NASA根據(jù)早先提出的采用星載激光雷達(dá)測(cè)量?jī)蓸O地區(qū)冰面變化的計(jì)劃,正式將地學(xué)激光測(cè)高儀列入地球觀測(cè)系統(tǒng)中,并將其搭載在冰體、云量和陸地高度監(jiān)測(cè)衛(wèi)星上發(fā)射升空運(yùn)行。江蘇覓道Mid-360激光雷達(dá)制造