隨著廠商不斷加大研發(fā)投入和技術(shù)升級(jí),激光雷達(dá)產(chǎn)品性能不斷提升。華為、大疆跨界入局轉(zhuǎn)鏡/棱鏡式半固態(tài)方案推動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為激光雷達(dá)持續(xù)加碼。隨著制造工藝的升級(jí)和規(guī)模經(jīng)濟(jì)逐步顯現(xiàn),未來(lái)激光雷達(dá)有望下探至商業(yè)化量產(chǎn)水平。下游主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)闊o(wú)人駕駛和高級(jí)輔助駕駛,市場(chǎng)前景廣闊??v觀整個(gè)激光雷達(dá)的發(fā)展歷史,一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)科技+資本的密切配合。誠(chéng)然,頭部的企業(yè)已經(jīng)走在前面,他們擁有更強(qiáng)的技術(shù)壁壘,吸引著更多的資本的目光。二維激光雷達(dá)可以應(yīng)用于智能安防系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物周邊區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控和目標(biāo)識(shí)別。浙江工業(yè)激光雷達(dá)價(jià)位
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。廣東單線激光雷達(dá)設(shè)備激光雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì)是向著小型化、低功耗、高性能的方向發(fā)展,以適應(yīng)日益普及的自動(dòng)駕駛和智能交通應(yīng)用。
激光雷達(dá)的分類,激光雷達(dá)行業(yè)具有較高的技術(shù)水準(zhǔn)與技術(shù)壁壘,并同時(shí)具有技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)與產(chǎn)品迭代速度快的特征。其技術(shù)發(fā)展方向與半導(dǎo)體行業(yè)契合度高,激光雷達(dá)系統(tǒng)中主要的激光器、探測(cè)器、控制及處理單元均能從半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展中受益,收發(fā)單元陣列化以及主要模塊芯片化是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。激光雷達(dá)可分成一維(1D)激光雷達(dá)、二維(2D)掃描激光雷達(dá)和三維(3D)掃描激光雷達(dá)。1D激光雷達(dá)只能用于線性的測(cè)距;2D掃描激光雷達(dá)只能在平面上掃描,可用于平面面積與平面形狀的測(cè)繪,如家庭用的掃地機(jī)器人;3D掃描激光雷達(dá)可進(jìn)行3D空間掃描,用于戶外建筑測(cè)繪,它是駕駛輔助和自助式自動(dòng)駕駛應(yīng)用的重要車載傳感設(shè)備。3D激光雷達(dá)可進(jìn)一步分成3D扇形掃描激光雷達(dá)和3D旋轉(zhuǎn)式掃描激光雷達(dá)。
脈沖同步(PPS),脈沖同步通過(guò)同步信號(hào)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。GPS同步(PPS+UTC),通過(guò)同步信號(hào)線和 UTC 時(shí)間(GPS 時(shí)間)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。然后我們從 LiDAR 硬件得到一串?dāng)?shù)據(jù)包,需要過(guò)一次驅(qū)動(dòng)才能將其解析成點(diǎn)云通用的格式,如 ROSMSG 或者 pcl 點(diǎn)云格式,以目前較普遍的旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)為例,其數(shù)據(jù)為 10hz,即 LiDAR 在 0.1s 時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)一圈,并將硬件得到的數(shù)據(jù)按照不同角度切成不同的 packet,以下便是一個(gè) packet 數(shù)據(jù)包定義示意圖。每一個(gè) packet 包含了當(dāng)前扇區(qū)所有點(diǎn)的數(shù)據(jù),包含每個(gè)點(diǎn)的時(shí)間戳,每個(gè)點(diǎn)的 xyz 數(shù)據(jù),每個(gè)點(diǎn)的發(fā)射強(qiáng)度,每個(gè)點(diǎn)來(lái)自的激光發(fā)射機(jī)的 id 等信息。四探頭激光雷達(dá)通過(guò)多個(gè)觸發(fā)器,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的全方面監(jiān)測(cè)和跟蹤,為復(fù)雜環(huán)境中的導(dǎo)航提供強(qiáng)大支持。
對(duì)于激光的波長(zhǎng),目前主要使用使用波長(zhǎng)為905nm和1550nm的激光發(fā)射器,波長(zhǎng)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(yuǎn)的探測(cè)距離,長(zhǎng)波長(zhǎng)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(dāng)前更多使用Si材質(zhì)量產(chǎn)905nm的LiDAR。通過(guò)限制功率和脈沖時(shí)間來(lái)保證安全性。技術(shù)原理,激光雷達(dá)探測(cè)的具體技術(shù)可以分為TOF飛行時(shí)間法與相干探測(cè)方法。其中ToF方法可以進(jìn)一步區(qū)分為iToF和dToF方法;飛行時(shí)間(ToF)探測(cè)方法,通過(guò)直接計(jì)算發(fā)射及接收電磁波的時(shí)間差測(cè)量被測(cè)目標(biāo)的距離;相干探測(cè)方法(如:FMCW),通過(guò)測(cè)量發(fā)射電磁波與返回電磁波的頻率變化解調(diào)出被測(cè)目標(biāo)的距離及速度。激光雷達(dá)在災(zāi)害救援中提供了準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)信息支持。安徽泰覽Tele-15激光雷達(dá)渠道
激光雷達(dá)的耐用性保證了其在惡劣環(huán)境下的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。浙江工業(yè)激光雷達(dá)價(jià)位
反射率,反射率是指物體反射的輻射能量占總輻射能量的百分比,比如說(shuō)某物體的反射率是20%,表示物體接收的激光輻射中有20%被反射出去了。不同物體的反射率不同,這主要取決于物體本身的性質(zhì)(表面狀況),如果反射率太低,那么激光雷達(dá)收不到反射回來(lái)的激光,導(dǎo)致檢測(cè)不到障礙物。激光雷達(dá)一般要求物體表面的反射率在10%以上,用激光雷達(dá)采集高精度地圖的時(shí)候,如果車道線的反射率太低,生成的高精度地圖的車道線會(huì)不太清晰。旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達(dá),作為頭一款量產(chǎn)的L3級(jí)別自動(dòng)駕駛的乘用車——奧迪A8上搭載的激光雷達(dá)就是旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達(dá)。與機(jī)械旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)不同的是,其激光發(fā)射模塊和接收模塊是不動(dòng)的,只有掃描鏡在做機(jī)械旋轉(zhuǎn)。激光單元發(fā)出激光至旋轉(zhuǎn)掃描鏡(Mirror),被偏轉(zhuǎn)向前發(fā)射(掃描角度145°),被物體反射的光經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)被左下方的探測(cè)器接收。優(yōu)點(diǎn):可車規(guī),壽命長(zhǎng),可靠度高。缺點(diǎn):掃描線數(shù)少,掃描角度不能到360度。浙江工業(yè)激光雷達(dá)價(jià)位