原理,激光雷達(dá)( Light Detection and Ranging,LIDAR)是激光檢測(cè)和測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng),通過(guò)對(duì)外發(fā)射激光脈沖來(lái)進(jìn)行物體檢測(cè)和測(cè)距。激光雷達(dá)采用飛行時(shí)間(Time of Flight,TOF)測(cè)距,發(fā)射器先發(fā)送一束激光,遇到障礙物后反射回來(lái),由接收器接收,然后通過(guò)計(jì)算激光發(fā)送和接收的時(shí)間差,得到目標(biāo)和自己的相對(duì)距離。如果采用多束激光并且360度旋轉(zhuǎn)掃描,就可以得到整個(gè)環(huán)境的三維信息。激光雷達(dá)掃描出來(lái)的是一系列的點(diǎn),因此激光雷達(dá)掃描出來(lái)的結(jié)果也叫“激光點(diǎn)云”。激光雷達(dá)的未來(lái)發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)更高的分辨率、更遠(yuǎn)的測(cè)量范圍為智能化和自主化的應(yīng)用提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。江蘇激光雷達(dá)價(jià)位
根據(jù)發(fā)生器的不同可以產(chǎn)生紫外線(xiàn)(10-400nm)到可見(jiàn)光(390-780nm)到紅外線(xiàn)(760-1000000nm)波段內(nèi)的不同激光,相應(yīng)的用途也各不相同。激光是一種單一顏色、單一波長(zhǎng)的光,激光雷達(dá)選用的激光波長(zhǎng)一般不低于850nm,以避免可見(jiàn)光對(duì)人眼的傷害,而目前主流的激光雷達(dá)主要有905nm和1550nm兩種波長(zhǎng)。905nm探測(cè)距離受限,采用硅材質(zhì),成本較低;1550nm探測(cè)距離更遠(yuǎn),采用昂貴的銦鎵砷(InGaAs)材質(zhì),激光可被人眼吸收,故可做更遠(yuǎn)的探測(cè)光束。浙江連續(xù)波激光雷達(dá)制造三維激光雷達(dá)能夠提供目標(biāo)物體的空間位置和形態(tài)信息,為智能導(dǎo)航和環(huán)境感知提供強(qiáng)大支持。
工作原理,相控陣?yán)走_(dá)發(fā)射的是電磁波,OPA(Optical Phase Array的簡(jiǎn)稱(chēng),即光學(xué)相控陣)激光雷達(dá)發(fā)射的是光,而光和電磁波一樣也表現(xiàn)出波的特性,所以原理上是一樣的。波與波之間會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,通過(guò)控制相控陣?yán)走_(dá)平面陣列各個(gè)陣元的電流相位,利用相位差可以讓不同的位置的波源會(huì)產(chǎn)生干涉(類(lèi)似的是兩圈水波相互疊加后,有的方向會(huì)相互抵消,有的會(huì)相互增強(qiáng)),從而指向特定的方向,往復(fù)控制便得以實(shí)現(xiàn)掃描效果。利用光的相干性質(zhì),通過(guò)人為控制相位差實(shí)現(xiàn)不同方向的光發(fā)射效果;我們知道光和電磁波一樣也表現(xiàn)出波的特性,因此同樣可以利用相位差控制干涉讓激光“轉(zhuǎn)向”特定的角度,往復(fù)控制實(shí)現(xiàn)掃描效果。
機(jī)械式激光雷達(dá),工作原理,發(fā)射和接收模塊被電機(jī)電動(dòng)進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)。在豎直方向上排布多組激光線(xiàn)束,發(fā)射模塊以一定頻率發(fā)射激光線(xiàn),通過(guò)不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描。優(yōu)劣勢(shì)分析,優(yōu)勢(shì):機(jī)械式激光雷達(dá)作為較早裝車(chē)的產(chǎn)品,技術(shù)已經(jīng)比較成熟,因?yàn)槠涫怯呻姍C(jī)控制旋轉(zhuǎn),所以可以長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,每次掃描的速度都是線(xiàn)性的。并且由于『站得高』,機(jī)械式激光雷達(dá)可以對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行精度夠高并且清晰穩(wěn)定的360度環(huán)境重構(gòu)。劣勢(shì):雖然技術(shù)成熟,但因?yàn)槠鋬?nèi)部的激光收發(fā)模組線(xiàn)束多,并且需要復(fù)雜的人工調(diào)整,制造周期長(zhǎng),所以成本并不低,并且可靠性差,導(dǎo)致可量產(chǎn)性不高。其次,機(jī)械式激光雷達(dá)體積過(guò)大,消費(fèi)者接受度不高。然后,它的壽命大約在1000h~3000h,而汽車(chē)廠(chǎng)商的要求是至少13000h,這也決定了其很難走向C端市場(chǎng)。單線(xiàn)激光雷達(dá)通過(guò)單條激光束的掃描,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的快速測(cè)量和識(shí)別。
目前,LiDAR已普遍應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在大氣科學(xué)中,LiDAR被用于空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)和污染物檢測(cè);在天文學(xué)領(lǐng)域,LiDAR技術(shù)可用于觀(guān)察行星表面地貌特征以及太陽(yáng)系內(nèi)其他天體的形態(tài)結(jié)構(gòu);在工程建設(shè)方面,利用LiDAR技術(shù)可以快速獲取地形數(shù)據(jù)、制作數(shù)字高程模型(DEM)以及生成精確的三維地圖;而在汽車(chē)領(lǐng)域中,人們普遍認(rèn)為L(zhǎng)iDAR是一項(xiàng)關(guān)鍵的光學(xué)距離感知技術(shù),在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用。幾乎所有投入自動(dòng)駕駛研發(fā)的廠(chǎng)商都將LiDAR視為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),并且已經(jīng)有一些低成本、小體積的LiDAR系統(tǒng)被應(yīng)用于高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)。激光雷達(dá)的智能化校準(zhǔn)功能減少了人工干預(yù)的需要。云南激光雷達(dá)廠(chǎng)家
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。江蘇激光雷達(dá)價(jià)位
目前激光雷達(dá)廠(chǎng)商主要使用波長(zhǎng)為 905nm 和 1550nm 的激光發(fā)射器,波長(zhǎng)為 1550nm 的光線(xiàn)不容易在人眼液體中傳輸,這意味著采用波長(zhǎng)為 1550nm 激光的激光雷達(dá)的功率可以相當(dāng)高,而不會(huì)造成視網(wǎng)膜損傷。更高的功率,意味著更遠(yuǎn)的探測(cè)距離,更長(zhǎng)的波長(zhǎng),意味著更容易穿透粉塵霧霾。但受制于成本原因,生產(chǎn)波長(zhǎng)為1550納米的激光雷達(dá),要求使用昂貴的砷化鎵材料。廠(chǎng)商更多選擇使用硅材料制造接近于可見(jiàn)光波長(zhǎng)的 905nm 的激光雷達(dá),并嚴(yán)格限制發(fā)射器的功率,避免造成眼睛的長(zhǎng)久性損傷。江蘇激光雷達(dá)價(jià)位