應用層面,目前暫無車規(guī)級量產(chǎn)案例,OPA方案的表示企業(yè)為Quanergy。2021年8月,Quanergy對其OPA固達態(tài)激光雷達S3系列完成駕駛實測演示。測試結(jié)果顯示,S3系列固態(tài)激光雷達可以提供超過10萬小時的平均無故障時間(MTBF),在全光照下實現(xiàn)100米的探測性能,大規(guī)模量產(chǎn)后的目標價格為500美元。由于結(jié)構(gòu)簡單,F(xiàn)lash閃光激光雷達是目前純固態(tài)激光雷達較主流的技術方案。但是由于短時間內(nèi)發(fā)射大面積的激光,因此在探測精度和探測距離上會受到較大的影響,主要用于較低速的無人駕駛車輛,例如無人外賣車、無人物流車等,對探測距離要求較低的自動駕駛解決方案中。軌道交通激光雷達能夠?qū)崟r監(jiān)測軌道上的動態(tài)障礙物,并及時采取措施,確保軌道交通的安全。固態(tài)激光雷達供應商
優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:OPA激光雷達發(fā)射機采用純固態(tài)器件,沒有任何需要活動的機械結(jié)構(gòu),因此在耐久度上表現(xiàn)更出眾;雖然省去機械掃描結(jié)構(gòu),但卻能做到類似機械式的全景掃描,同時在體積上可以做得更小,量產(chǎn)后的成本有望較大程度上降低。劣勢:OPA激光雷達對激光調(diào)試、信號處理的運算力要求很大,同時,它還要求陣列單元尺寸必須不大于半個波長,因此每個器件尺寸只500nm左右,對材料和工藝的要求都極為苛刻,由于技術難度高,上游產(chǎn)業(yè)鏈不成熟,導致 OPA 方案短期內(nèi)難以車規(guī)級量產(chǎn),目前也很少有專注開發(fā)OPA激光雷達的Tier1供應商。無人礦車激光雷達批發(fā)價格Livox激光雷達的小型化設計使得它可以輕松集成到無人機、機器人和智能設備中,拓展了應用范圍。
探測距離,激光雷達標稱的較遠探測距離一般為150-200m,實際上距離過遠的時候,采樣的點數(shù)會明顯變少,測量距離和激光雷達的分辨率有著很大的關系。以激光雷達的垂直分辨率為0.4°較遠探測距離為200m舉例,在經(jīng)過200m后激光光束2個點之間的距離為,也就是說只能檢測到高于1.4m的障礙物。如下圖10所示。如果要分辨具體的障礙物類型,那么需要采樣點的數(shù)量更多,因此激光雷達有效的探測距離可能只有60-70m。增加激光雷達的探測距離有2種方法,一是增加物體的反射率,二是增加激光的功率。物體的反射率是固定的,無法改變,那么就只能增加激光的功率了。但是增加激光的功率會損傷人眼,只能想辦法增加激光的波長,以避開人眼可見光的范圍,這樣可以適當增大激光的功率。探測距離是制約激光雷達的另一個障礙,汽車在高速行駛的過程中越早發(fā)現(xiàn)障礙物,就越能預留越多的反應時間,從而避免交通事故。
測遠能力: 一般指激光雷達對于10%低反射率目標物的較遠探測距離。較近測量距離:激光雷達能夠輸出可靠探測數(shù)據(jù)的較近距離。測距盲區(qū):從激光雷達外罩到較近測量距離之間的范圍,這段距離內(nèi)激光雷達無法獲取有效的測量信號,無法對目標物信息進行反饋。角度盲區(qū):激光雷達視場角范圍沒有覆蓋的區(qū)域,系統(tǒng)無法獲取這些區(qū)域內(nèi)的目標物信息。角度分辨率:激光雷達相鄰兩個探測點之間的角度間隔,分為水平角度分辨率與垂直角度分辨率。相鄰探測點之間角度間隔越小,對目標物的細節(jié)分辨能力越強。激光雷達在地震勘測和災害預警中的應用可幫助準確評估地質(zhì)構(gòu)造和地下運動情況,保護人民生命財產(chǎn)安全。
LiDAR的數(shù)據(jù),三維點,對于旋轉(zhuǎn)式激光雷達來說,得到的三維點便是一個很好的極坐標系下的多個點的觀測,包含激光發(fā)射器的垂直俯仰角,發(fā)射器的水平旋轉(zhuǎn)角度,根據(jù)激光回波時間計算得到的距離。但 LiDAR 通常會輸出笛卡爾坐標系下的觀測值,頭一是因為 LiDAR 在極坐標系下測量效率高,也只是對于旋轉(zhuǎn)式 LiDAR,目前陣列式 LiDAR 也有很多。第二笛卡爾坐標系更加直觀,投影和旋轉(zhuǎn)平移更加簡潔,求解法向量,曲率,頂點等特征計算量小,點云的索引及搜索都更加高效。對于 MEMS 式激光雷達,由于一次采樣周期為一個偏振鏡旋轉(zhuǎn)周期,10hz 下采樣周期為 0.1 秒,但由于載體本身在進行高速移動時,我們需要對得到的數(shù)據(jù)進行消除運動畸變,來補償采樣周期內(nèi)的運動。激光雷達在智能交通信號燈控制中實現(xiàn)了車輛流量的精確感知。吉林覽沃激光雷達
激光雷達在自動駕駛系統(tǒng)中扮演著眼睛的角色,可以快速準確地獲取車輛周圍的物體信息,實現(xiàn)路徑規(guī)劃。固態(tài)激光雷達供應商
RSoft 工具,能夠支持對片上LiDAR器件進行復雜的布局設計。任何單一仿真工具都無法勝任如此復雜性質(zhì)的設計問題。組合使用RSoft工具,如FullWAVE FDTD用于發(fā)射器,Multiphysics Utility用于T-O Phaser,BeamPROP BPM用于分束器,將會達成較佳布局設計。OptSim,用于設計和模擬光通信系統(tǒng)。光學相干斷層掃描(OCT)和光探測和測距(LiDAR)應用中接收到的射頻頻譜,得到飛行時間(ToF)的分辨率及測量結(jié)果。OptoCompiler,用于光子集成電路。光子集成電路的應用領域也在持續(xù)擴展,從數(shù)據(jù)中心中的收發(fā)器和開關到更多樣化的汽車,生物醫(yī)學和傳感器市場,如(固態(tài))LiDAR,層析成像和自由空間傳感器??傊S著科技不斷進步與發(fā)展,LiDAR已經(jīng)成為多個領域不可或缺且無法替代的關鍵工具之一。其普遍應用將進一步推動各行各業(yè)向著更加智能化、高效率和精確度發(fā)展,并為人類社會帶來更多福祉與便利。固態(tài)激光雷達供應商