相比于半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達,機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達的優(yōu)勢在于可以對周圍環(huán)境進行360°的水平視場掃描,而半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達往往較高只能做到120°的水平視場掃描,且在視場范圍內(nèi)測距能力的均勻性差于機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達。由于無人駕駛汽車運行環(huán)境復雜,需要對周圍360°的環(huán)境具有同等的感知能力,而機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達兼具360°水平視場角和測距能力遠的優(yōu)勢,目前主流無人駕駛項目紛紛采用了機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達作為主要的感知傳感器。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。安徽地面激光雷達
國外廠商在激光器和探測器行業(yè)耕耘較久,產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實踐經(jīng)驗和優(yōu)勢,客戶群體也更為普遍。國內(nèi)廠商近些年發(fā)展迅速,產(chǎn)品性能已經(jīng)基本接近國外供應鏈水平,并已經(jīng)有通過車規(guī)認證(AEC-Q102)的國產(chǎn)激光器和探測器出現(xiàn),元器件的車規(guī)化是車規(guī)級激光雷達實現(xiàn)的基礎,國內(nèi)廠商能夠滿足這一需求。相比國外廠商,國內(nèi)廠商在產(chǎn)品的定制化上有較大的靈活性,價格也有一定優(yōu)勢。光學部件方面,激光雷達公司一般為自主研發(fā)設計,然后選擇行業(yè)內(nèi)的加工公司完成生產(chǎn)和加工工序。光學部件國內(nèi)廠商的技術水平已經(jīng)完全達到或超越國外供應鏈的水準,且有明顯的成本優(yōu)勢,已經(jīng)可以完全替代國外供應鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。陜西泰覽Tele-15激光雷達在夜間和惡劣天氣下,激光雷達能有效提升車輛的感知能力。
LiDAR的結構。激光雷達主要包括激光發(fā)射、接收、掃描器、透鏡天線和信號處理電路組成。激光發(fā)射部分主要有兩種,一種是激光二極管,通常有硅和砷化鎵兩種基底材料,再有一種就是目前非?;馃岬拇怪鼻幻姘l(fā)射(VCSEL)(比如 iPhone 上的 LiDAR),VCSEL 的優(yōu)點是價格低廉,體積極小,功耗極低,缺點是有效距離比較短,需要多級放大才能達到車用的有效距離。激光雷達主要應用了激光測距的原理,而如何制造合適的結構使得傳感器能向多個方向發(fā)射激光束,如何測量激光往返的時間,這便區(qū)分出了不同的激光雷達的結構。
線數(shù),線數(shù)越高,表示單位時間內(nèi)采樣的點就越多,分辨率也就越高,目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達。分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關,夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當,約為0.1°,旋轉(zhuǎn)式激光雷達的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。探測距離,激光雷達的較大測量距離。在自動駕駛領域應用的激光雷達的測距范圍普遍在100~200m左右。測量精度,激光雷達的數(shù)據(jù)手冊中的測量精度(Accuracy)常表示為,例如±2cm的形式。精度表示設備測量位置與實際位置偏差的范圍。激光雷達的實時性使其成為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。
從車規(guī)級應用來看,小鵬P5配備2顆大疆Livox車規(guī)級棱鏡式激光雷達,另外大疆Livox也獲得了一汽解放量產(chǎn)項目的定點 。針對單顆棱鏡式中心區(qū)域點云密集。兩側點云相對稀疏的情況,小鵬P5選擇在車前部署了2顆激光雷達,前方提高至 180度的超寬點云視野,提高應對近處車輛加塞、十字路口拐彎等復雜路況的通行能力。針對車規(guī)級設備需要在連續(xù)振動、高低溫、高濕高鹽等環(huán)境下連續(xù)工作的特點,固態(tài)激光雷達成為了較為可行的發(fā)展方向。喜歡特種行業(yè)的朋友應該都聽過軍機、軍艦上搭載的相控陣雷達,而OPA光學相控陣激光雷達便是運用了與之相似的原理,并把它搬到了車端。激光雷達在地質(zhì)勘探中實現(xiàn)了對地下礦藏的精確定位。河北激光雷達現(xiàn)貨直發(fā)
激光雷達在森林監(jiān)測中用于評估森林資源和健康狀況。安徽地面激光雷達
MEMS陣鏡激光雷達,MEMS振鏡是一種硅基半導體元器件,屬于固態(tài)電子元件;它是在硅基芯片上集成了體積十分精巧的微振鏡,其主要結構是尺寸很小的懸臂梁——反射鏡懸浮在前后左右各一對扭桿之間以一定諧波頻率振蕩,由旋轉(zhuǎn)的微振鏡來反射激光器的光線,從而實現(xiàn)掃描。硅基MEMS微振鏡可控性好,可實現(xiàn)快速掃描,其等效線束能高達一至兩百線,因此,要同樣的點云密度時,硅基MEMSLidar的激光發(fā)射器數(shù)量比機械式旋轉(zhuǎn)Lidar少很多,體積小很多,系統(tǒng)可靠性高很多。安徽地面激光雷達