也有使用相干法,即為調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)激光雷達(dá)發(fā)射一束連續(xù)的光束,頻率隨時間穩(wěn)定地發(fā)生變化。由于源光束的頻率在不斷變化,光束傳輸距離的差異會導(dǎo)致頻率的差異,將回波信號與本振信號混頻并經(jīng)低通濾波后,得到的差頻信號是光束往返時間的函數(shù)。調(diào)頻連續(xù)波激光雷達(dá)不會受到其他激光雷達(dá)或太陽光的干擾且無測距盲區(qū);還可以利用多普勒頻移測量物體的速度和距離。調(diào)頻延續(xù)波 LiDAR 概念并不新穎,但是面對的技術(shù)挑戰(zhàn)不少,例如發(fā)射激光的線寬限制、線性調(diào)頻脈沖的頻率范圍、線性脈沖頻率變化的線性度,以及單個線性調(diào)頻脈沖的可復(fù)制性等。激光雷達(dá)的輕便設(shè)計使其便于攜帶和操作。上海高精度激光雷達(dá)制造
給定兩個來自不同坐標(biāo)系的三維數(shù)據(jù)點集,找到兩個點集空間的變換關(guān)系,使得兩個點集能統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系統(tǒng)中,這個過程便稱為配準(zhǔn)。配準(zhǔn)的目標(biāo)是在全局坐標(biāo)框架中找到單獨獲取的視圖的相對位置和方向,使得它們之間的相交區(qū)域完全重疊。對于從不同視圖(views)獲取的每一組點云數(shù)據(jù),點云數(shù)據(jù)很有可能是完全不相同的,需要一個能夠?qū)⑺鼈儗R在一起的單一點云模型,從而可以應(yīng)用后續(xù)處理步驟,如分割和進(jìn)行模型重建。目前對配準(zhǔn)過程較常見的主要是 ICP 及其變種算法,NDT 算法,和基于特征提取的匹配。廣東微波激光雷達(dá)廠家激光雷達(dá)的高精度測量能力使其在體育訓(xùn)練中受到歡迎。
激光雷達(dá)(Lidar)光束范圍很窄,所以需要更多的縱向光束,以覆蓋大的面積,所以線束決定著畫面大小,掃描再通過返回的時間測量距離,并精確、快速構(gòu)建模型,相比目前的其他雷達(dá)強(qiáng)太多,所以更適合自動駕駛系統(tǒng),但也同樣易受天氣影像,成本較高。轉(zhuǎn)鏡:轉(zhuǎn)鏡分為一維轉(zhuǎn)鏡和二維轉(zhuǎn)鏡。一維轉(zhuǎn)鏡通過旋轉(zhuǎn)的多面體反射鏡,將激光反射到不同的方向;二維轉(zhuǎn)鏡顧名思義內(nèi)部集成了兩個轉(zhuǎn)鏡,一個多邊棱鏡負(fù)責(zé)橫向旋轉(zhuǎn),一個負(fù)責(zé)縱向翻轉(zhuǎn),實現(xiàn)一束激光包攬橫縱雙向掃描。轉(zhuǎn)鏡激光雷達(dá)體積小、成本低,與機(jī)械式激光雷達(dá)效果一致,但機(jī)械頻率也很高,在壽命上不夠理想。
優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:OPA激光雷達(dá)發(fā)射機(jī)采用純固態(tài)器件,沒有任何需要活動的機(jī)械結(jié)構(gòu),因此在耐久度上表現(xiàn)更出眾;雖然省去機(jī)械掃描結(jié)構(gòu),但卻能做到類似機(jī)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(dá)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(shù)難度高,上游產(chǎn)業(yè)鏈不成熟,導(dǎo)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(dá)的Tier1供應(yīng)商。通過分析激光雷達(dá)數(shù)據(jù),研究人員能夠精確評估環(huán)境變化。
激光雷達(dá)在ADAS應(yīng)用:海內(nèi)外持續(xù)發(fā)展,2025年全球市場規(guī)模有望達(dá)6.2億美元。2020年10月,百度在北京全方面開放無人駕駛出租車服務(wù),在13個城市部署總數(shù)測試車輛,并且與一汽紅旗合作實現(xiàn)了中國首條L4級自動駕駛乘用車生產(chǎn)線建設(shè),具備批量生產(chǎn)能力。根據(jù)Forst&Sullivan研究估計,2026年ADAS領(lǐng)域使用激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)12.9億美元。其中,中國、美國、其他地區(qū)分別為6.7/3.5/2.7億美元。2030年ADAS領(lǐng)域使用激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)64.9億美元,其中中國、美國、其他地區(qū)分別為32.5/13.0/19.5億美元。激光雷達(dá)數(shù)據(jù)對于城市規(guī)劃和建筑設(shè)計具有重要意義。廣西物流車激光雷達(dá)
激光雷達(dá)在環(huán)境監(jiān)測中用于監(jiān)測大氣污染物的濃度。上海高精度激光雷達(dá)制造
二維掃描振鏡激光雷達(dá),這類激光雷達(dá)的主要元件是兩個掃描器——多邊形棱鏡和垂直掃描振鏡,分別負(fù)責(zé)水平和垂直方向上的掃描。特點是掃描速度快,精度高。比如:一個四面多邊形,只移動八條激光器光束(相當(dāng)于傳統(tǒng)的8線激光雷達(dá)),以5000rpm速度掃描,垂直分辨率為2667條/秒,120度水平掃描,在10Hz非隔行掃描下,垂直分辨率達(dá)267線。優(yōu)點:轉(zhuǎn)速越高,掃描精度越高;可以控制掃描區(qū)域,提高關(guān)鍵區(qū)域的掃描密度;多邊形可提供超寬FOV,一般可做到水平120度。MEMSLidar一般不超過80度;通光孔徑大,信噪比和有效距離要遠(yuǎn)高于MEMSLidar;價格低廉,MEMS振鏡貴的要上千美元,多邊形激光掃描已經(jīng)非常成熟,價格只要幾十美元;激光雷達(dá)間抗干擾性強(qiáng)缺點:與MEMS技術(shù)比,其缺點是功耗高,有電機(jī)轉(zhuǎn)動部件。上海高精度激光雷達(dá)制造