關(guān)于 FMCW 的原理，可以閱讀本系列的下一篇文章：Yvon Shong：走進(jìn)自動(dòng)駕駛傳感器——毫米波雷達(dá)。調(diào)幅連續(xù)波（AMCW）激光雷達(dá)與基本的飛行時(shí)間系統(tǒng)相似的是，調(diào)幅連續(xù)波激光雷達(dá)發(fā)射一個(gè)信號(hào)，測(cè)量激光反射回來(lái)的時(shí)間。但區(qū)別在于，時(shí)間飛行系統(tǒng)只發(fā)射一個(gè)脈沖，調(diào)幅連續(xù)波 LiDAR 通過(guò)改變激光二極管中的極電流來(lái)調(diào)整發(fā)射光強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)制。激光雷達(dá)應(yīng)用于測(cè)繪主要有測(cè)距、定位以及地表物體的三維繪制；其達(dá)作為一種重要的傳感器，目前正在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域和無(wú)人飛行器領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。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。江蘇多線激光雷達(dá)廠家
探測(cè)距離，激光雷達(dá)標(biāo)稱(chēng)的較遠(yuǎn)探測(cè)距離一般為150-200m，實(shí)際上距離過(guò)遠(yuǎn)的時(shí)候，采樣的點(diǎn)數(shù)會(huì)明顯變少，測(cè)量距離和激光雷達(dá)的分辨率有著很大的關(guān)系。以激光雷達(dá)的垂直分辨率為0.4°較遠(yuǎn)探測(cè)距離為200m舉例，在經(jīng)過(guò)200m后激光光束2個(gè)點(diǎn)之間的距離為，也就是說(shuō)只能檢測(cè)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(lèi)型，那么需要采樣點(diǎn)的數(shù)量更多，因此激光雷達(dá)有效的探測(cè)距離可能只有60-70m。增加激光雷達(dá)的探測(cè)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(wú)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(huì)損傷人眼，只能想辦法增加激光的波長(zhǎng)，以避開(kāi)人眼可見(jiàn)光的范圍，這樣可以適當(dāng)增大激光的功率。探測(cè)距離是制約激光雷達(dá)的另一個(gè)障礙，汽車(chē)在高速行駛的過(guò)程中越早發(fā)現(xiàn)障礙物，就越能預(yù)留越多的反應(yīng)時(shí)間，從而避免交通事故。山東量子雷達(dá)激光雷達(dá)激光雷達(dá)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋為決策者提供了有力支持。
多傳感器融合，在環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器中，超聲波雷達(dá)主要用于倒車(chē)?yán)走_(dá)以及自動(dòng)泊車(chē)中的近距離障礙監(jiān)測(cè)，攝像頭、毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)則普遍應(yīng)用于各項(xiàng) ADAS 功能中。四類(lèi)傳感器的探測(cè)距離、分辨率、角分辨率等探測(cè)參數(shù)各異，對(duì)應(yīng)于物體探測(cè)能力、識(shí)別分類(lèi)能力、三維建模、抗惡劣天氣等特性?xún)?yōu)劣勢(shì)分明。各種傳感器能形成良好的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，融合傳感器的方案已成為主流的選擇。激光雷達(dá)LiDAR的全稱(chēng)為L(zhǎng)ight Detection and Ranging激光探測(cè)和測(cè)距，又稱(chēng)光學(xué)雷達(dá)。
當(dāng)前所面臨的挑戰(zhàn)在于如何區(qū)分來(lái)自周邊其他LiDAR設(shè)備的信號(hào)，而各種信號(hào)調(diào)制和隔離方法也正在積極研發(fā)中。LiDAR系統(tǒng)的成本和維護(hù)——這類(lèi)系統(tǒng)相比一些替代技術(shù)所使用的傳感器類(lèi)型更加昂貴，當(dāng)然持續(xù)不斷的開(kāi)發(fā)工作也在積極進(jìn)行，為滿足其大規(guī)模使用的需要而開(kāi)發(fā)生產(chǎn)成本更低的系統(tǒng)。抑制非目標(biāo)對(duì)象的回波——類(lèi)似于抑制之前提到的大氣虛假信號(hào)。但是這也可能會(huì)出現(xiàn)在空氣質(zhì)量良好的情況下。應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)通常涉及在不同的目標(biāo)距離處，以及在LiDAR接收器的視場(chǎng)范圍之內(nèi)使光束尺寸盡可能更小。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。
LiDAR還能夠用于確定測(cè)量目標(biāo)的速度。這可以通過(guò)多普勒方法或快速連續(xù)測(cè)距來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，可以使用LiDAR系統(tǒng)測(cè)量風(fēng)速和車(chē)速。另外，LiDAR系統(tǒng)能夠用于建立動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的三維模型，這是自動(dòng)駕駛中會(huì)遇到的情形。這可以通過(guò)多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，通常使用的是掃描的方式。LiDAR 技術(shù)中的挑戰(zhàn)，在可實(shí)現(xiàn)的LiDAR系統(tǒng)中存在一些眾所周知的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)根據(jù)LiDAR系統(tǒng)的類(lèi)型有所不同。以下是一些示例：隔離和抑制發(fā)射光束的信號(hào)——探測(cè)光束的輻射亮度通常遠(yuǎn)大于回波光束。必須注意確保探測(cè)光束不會(huì)被系統(tǒng)自身反射或散射回接收器，否則探測(cè)器將會(huì)因?yàn)轱柡投鵁o(wú)法探測(cè)外部目標(biāo)。激光雷達(dá)在地質(zhì)勘探中實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下礦藏的精確定位。Horizon激光雷達(dá)設(shè)備
在安全監(jiān)控領(lǐng)域，激光雷達(dá)能有效識(shí)別入侵者并觸發(fā)警報(bào)。江蘇多線激光雷達(dá)廠家
激光雷達(dá)能夠準(zhǔn)確輸出障礙物的大小和距離，通過(guò)算法對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理可以輸出障礙物的3D框，如：3D行人檢測(cè)、3D車(chē)輛檢測(cè)等；亦可進(jìn)行車(chē)道線檢測(cè)、場(chǎng)景分割等任務(wù)。除了障礙物感知，激光雷達(dá)還可以用來(lái)制作高精度地圖。地圖采集過(guò)程中，激光雷達(dá)每隔一小段時(shí)間輸出一幀點(diǎn)云數(shù)據(jù)，這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)包含環(huán)境的準(zhǔn)確三維信息，通過(guò)把這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)做拼接，就可以得到該區(qū)域的高精度地圖。在定位方面，智能車(chē)在行駛過(guò)程中利用當(dāng)前激光雷達(dá)采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)幀和高精度地圖做匹配，可以獲取智能車(chē)的位置。江蘇多線激光雷達(dá)廠家