激光雷達的應用:1、林業(yè)調(diào)繪,森林中的樹木結構和高度的可視化是LiDAR應用真正成功的領域。但激光雷達真的能“穿透”樹木嗎?想象一下,你站在森林中間,抬頭看。你能看到陽光嗎?如果您可以看到光線透過,那么LiDAR也可以。當你知道樹的高度和地面的高度時,你就會得到一個真正的垂直剖面,如果你真的想要一個3D植被結構,地面LiDAR也可以生成逼真的3D模型。其實,地球科學激光高度計系統(tǒng)(GLAS)是頭一個從太空繪制森林地圖的激光測距(LiDAR)儀器。2、確定土地用途,激光雷達分類代碼包括地面、植被(低,中,高)、建筑、架空導線、公路、鐵路和水等等,每個分類定義都來自反射的激光脈沖。甚至通過多期數(shù)據(jù)監(jiān)測可以穩(wěn)定地了解我們星球的動態(tài)變化,包括氣候變化。激光雷達能夠快速捕獲運動目標的動態(tài)信息。天津微波激光雷達設備
激光光源,由于激光器發(fā)射的光線需要投射至整個FOV平面區(qū)域內(nèi),除了面光源可以直接發(fā)射整面光線外,點光源則需要做二維掃描覆蓋整個FOV區(qū)域,線光源需要做一維掃描覆蓋整個FOV區(qū)域。其中點光源根據(jù)光源發(fā)射的形式又可以分為EEL(Edge-Emitting Laser邊發(fā)射激光器)和VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser垂直腔面發(fā)射激光器)兩種,二者區(qū)別在于EEL激光平行于襯底表面發(fā)出(如圖1),VCSEL激光垂直于襯底表面發(fā)出(如圖2)。其中VCSEL式易于進行芯片式陣列布置,通常使用此類光源進行陣列式布置形成線光源(一維陣列)或面光源(二維陣列),VCSEL光源剖面圖與二維陣列光源芯片示意圖如下重慶障礙物入侵監(jiān)測激光雷達激光雷達的性能指標包括測量范圍、角度分辨率、垂直精度等,不同的應用場景對這些指標有不同的要求。
對于激光的波長,目前主要使用使用波長為905nm和1550nm的激光發(fā)射器,波長為1550nm的光線不容易在人眼液體中傳輸。故1550nm可在保證安全的前提下較大程度上提高發(fā)射功率。大功率能得到更遠的探測距離,長波長也能提高抗干擾能力。但是1550nm激光需使用InGaAs,目前量產(chǎn)困難。故當前更多使用Si材質(zhì)量產(chǎn)905nm的LiDAR。通過限制功率和脈沖時間來保證安全性。技術原理,激光雷達探測的具體技術可以分為TOF飛行時間法與相干探測方法。其中ToF方法可以進一步區(qū)分為iToF和dToF方法;飛行時間(ToF)探測方法,通過直接計算發(fā)射及接收電磁波的時間差測量被測目標的距離;相干探測方法(如:FMCW),通過測量發(fā)射電磁波與返回電磁波的頻率變化解調(diào)出被測目標的距離及速度。
楔形棱鏡旋轉(zhuǎn)雷達,收發(fā)模塊的PLD(PulsedLaserDiode)發(fā)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(zhuǎn)的棱鏡改變光路,使激光從某個角度發(fā)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(zhuǎn)Lidar相比,它極大地減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù),降低了對焦與標定的復雜度,大幅提升生產(chǎn)效率,降低成本。優(yōu)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(xiàn)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(zhuǎn)磨損,可靠性更高,符合車規(guī)。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(tǒng)機械旋轉(zhuǎn)Lidar,需要算法適配。激光雷達在機器人避障中發(fā)揮了關鍵作用。
激光雷達具備快速響應的能力。當激光雷達探測到有人員或物體進入禁止區(qū)域時,它能夠立即發(fā)出警示信號,提醒相關人員采取相應的措施。這種快速響應的能力可以有效地防止?jié)撛诘陌踩鹿拾l(fā)生,保障站臺的安全和秩序。同時,激光雷達還可以與其他安全設備和系統(tǒng)進行聯(lián)動,實現(xiàn)更加智能化的站臺安全管理。激光雷達具備可靠性和穩(wěn)定性。激光雷達采用先進的技術和材料,具備較長的使用壽命和較高的抗干擾能力。它能夠在惡劣的環(huán)境條件下正常工作,如強光、雨雪等情況下,仍能保持良好的探測效果。這種可靠性和穩(wěn)定性使得激光雷達成為站臺安全領域的理想選擇,能夠有效地預防和應對各種潛在的安全風險。激光雷達以其高分辨率成像能力,在無人機地形測繪中發(fā)揮著重要作用。安徽高精度激光雷達渠道
激光雷達在災害救援中提供了準確的現(xiàn)場信息支持。天津微波激光雷達設備
LiDAR 系統(tǒng)的工作原理及解決方案,本質(zhì)上講,LiDAR 是一個測量目標物體距離的裝置。通過發(fā)射一個短的激光脈沖,并記錄發(fā)射光脈沖與探測到的反射(反向散射)光脈沖的時間間隔,就可以推算出距離信息。系統(tǒng)的工作原理及解決方案,LiDAR系統(tǒng)可以使用掃描反射鏡,多束激光或其它的方式“掃描”物體空間。借助其精確的測距能力,LiDAR 能夠用于解決許多不同的問題。在遙感應用中,LiDAR系統(tǒng)用于測量散射,吸收,或大氣中的顆?;蛟拥脑侔l(fā)射。在這些應用中,對激光束的波長可能會有專門的要求??梢杂脕頊y量特定分子種類在大氣中的濃度,例如甲烷和氣溶膠含量。而測量大氣中的雨滴則可以用來估計風暴距離和降水概率。天津微波激光雷達設備