脈沖同步(PPS),脈沖同步通過同步信號(hào)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。GPS同步(PPS+UTC),通過同步信號(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)來自的激光發(fā)射機(jī)的 id 等信息。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。深圳軌旁入侵激光雷達(dá)渠道
MEMS陣鏡激光雷達(dá)優(yōu)點(diǎn):MEMS微振鏡擺脫了笨重的馬達(dá)、多發(fā)射/接收模組等機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置,毫米級(jí)尺寸的微振鏡較大程度上減少了激光雷達(dá)的尺寸,提高了穩(wěn)定性;MEMS微振鏡可減少激光發(fā)射器和探測(cè)器數(shù)量,極大地降低成本。缺點(diǎn):有限的光學(xué)口徑和掃描角度限制了Lidar的測(cè)距能力和FOV,大視場(chǎng)角需要多子視場(chǎng)拼接,這對(duì)點(diǎn)云拼接算法和點(diǎn)云穩(wěn)定度要求都較高;抗沖擊可靠性存疑;振鏡尺寸問題:遠(yuǎn)距離探測(cè)需要較大的振鏡,不但價(jià)格貴,對(duì)快軸/慢軸負(fù)擔(dān)大,材質(zhì)的耐久疲勞度存在風(fēng)險(xiǎn),難以滿足車規(guī)的DV、PV的可靠性、穩(wěn)定性、沖擊、跌落測(cè)試要求;懸臂梁:硅基MEMS的懸臂梁結(jié)構(gòu)實(shí)際非常脆弱,快慢軸同時(shí)對(duì)微振鏡進(jìn)行反向扭動(dòng),外界的振動(dòng)或沖擊極易直接致其斷裂。山東多線激光雷達(dá)毫米波激光雷達(dá)借助高頻波長(zhǎng)的特性,可以突破惡劣氣候條件下的探測(cè)限制,應(yīng)用于雷達(dá)遙感等領(lǐng)域。
激光雷達(dá)的市場(chǎng)概況:全球市場(chǎng)概況,激光雷達(dá)過去用于工業(yè)測(cè)繪、氣象監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,未來車載領(lǐng)域?qū)⒊蔀檩^重要細(xì)分。氣象監(jiān)測(cè)、地形測(cè)繪與車載、機(jī)器人領(lǐng)域?qū)す饫走_(dá)的技術(shù)要求不同,分屬不同細(xì)分市場(chǎng)。下游需求刺激行業(yè)快速發(fā)展,激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)百億美元。受益于無人駕駛、高級(jí)輔助駕駛(ADAS)和服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的需求,有望迎來高速增長(zhǎng)期。據(jù)Velodyne預(yù)測(cè),2022年智能駕駛將占總市場(chǎng)規(guī)模的60.5%,成為激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)較大的增長(zhǎng)極,工業(yè)、無人機(jī)、機(jī)器人領(lǐng)域各占比24.4%、8.4%、4.2%。
測(cè)距準(zhǔn)度:激光雷達(dá)探測(cè)得到距離數(shù)據(jù)與真值之間的差距,準(zhǔn)度越高表示測(cè)量結(jié)果與真實(shí)數(shù)據(jù)符合程度越高。點(diǎn)頻:激光雷達(dá)每秒完成探測(cè)并獲取的探測(cè)點(diǎn)的數(shù)目??垢蓴_:激光雷達(dá)對(duì)工作同一環(huán)境下、采用相同激光波段的其他激光雷達(dá)的干擾信號(hào)的抵抗能力,抗干擾能力越強(qiáng)說明在多臺(tái)激光雷達(dá)共同工作的條件下產(chǎn)生的噪點(diǎn)率越低功耗:激光雷達(dá)系統(tǒng)工作狀態(tài)下所消耗的電功率。激光雷達(dá)線數(shù):一般指激光雷達(dá)垂直方向上的測(cè)量線的數(shù)量,對(duì)于一定的角度范圍,線數(shù)越多表示角度分辨率越高,對(duì)目標(biāo)物的細(xì)節(jié)分辨能力越強(qiáng)。激光雷達(dá)數(shù)據(jù)對(duì)于城市規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)具有重要意義。
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)。激光雷達(dá)在氣象觀測(cè)中用于監(jiān)測(cè)大氣流動(dòng)和降水情況。廣西工業(yè)激光雷達(dá)
激光雷達(dá)在管道檢測(cè)中用于發(fā)現(xiàn)潛在的泄漏和損壞。深圳軌旁入侵激光雷達(dá)渠道
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。深圳軌旁入侵激光雷達(dá)渠道