MEMS陣鏡激光雷達(dá),MEMS振鏡是一種硅基半導(dǎo)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(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)掃描。硅基MEMS微振鏡可控性好,可實(shí)現(xiàn)快速掃描,其等效線束能高達(dá)一至兩百線,因此,要同樣的點(diǎn)云密度時,硅基MEMSLidar的激光發(fā)射器數(shù)量比機(jī)械式旋轉(zhuǎn)Lidar少很多,體積小很多,系統(tǒng)可靠性高很多。激光雷達(dá)以其高分辨率成像能力,在無人機(jī)地形測繪中發(fā)揮著重要作用。覓道Mid-360激光雷達(dá)廠家
分類,激光雷達(dá)按結(jié)構(gòu)不同大致可以分為:機(jī)械旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)、混合半固態(tài)激光雷達(dá)和全固態(tài)激光雷達(dá)(Flash快閃和OPA相控陣,統(tǒng)稱為非掃描式)。(一)機(jī)械旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá),機(jī)械式激光雷達(dá)體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)橫向360度的覆蓋面,通過內(nèi)部鏡片實(shí)現(xiàn)垂直角度的覆蓋面,同比有著更耐用穩(wěn)定的特點(diǎn),所以我們看到的自動駕駛路試車大多采用這種類型,雷達(dá)在車頂不停的在旋轉(zhuǎn)完成橫向掃描,靠增加激光束,實(shí)現(xiàn)縱向?qū)挿旱膾呙?。(二)混合半固態(tài)激光雷達(dá)。按照掃描方式分為:轉(zhuǎn)鏡、硅基MEMS、振鏡+轉(zhuǎn)鏡、旋轉(zhuǎn)透射棱鏡。江蘇Horizon激光雷達(dá)激光雷達(dá)的高穩(wěn)定性使其在太空探測任務(wù)中備受青睞。
目前全球激光雷達(dá)行業(yè)展現(xiàn)出群雄爭霸的格局,國內(nèi)廠商勢頭強(qiáng)勁。國外廠商進(jìn)入行業(yè)較早,具有先發(fā)優(yōu)勢;國內(nèi)廠商起步較晚,但正不斷縮小與國外廠商差距,甚至追平并反超。國外主要激光雷達(dá)廠商包括Velodyne、Luminar、Aeva、Valeo、Innoviz、Ibeo等;國內(nèi)主要激光雷達(dá)廠商包括禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、一徑科技、大疆覽沃等。國內(nèi)廠商持續(xù)發(fā)力,已在全球市場占據(jù)一席之地。2021年全球車載激光雷達(dá)市場份額靠前的公司中,中國廠商占據(jù)5席。法國巨頭Valeo以28%的市場份額獨(dú)占鰲頭。中國5大廠商合計(jì)市場份額達(dá)到26%。
半固態(tài)-棱鏡式激光雷達(dá),無人機(jī)廠商大疆孵化覽沃科技(Livox)入局激光雷達(dá),便是采用的棱鏡式掃描方案,大疆利用其在無人機(jī)領(lǐng)域積累的電機(jī)精確調(diào)控技術(shù)及自動化產(chǎn)線,有信心克服棱鏡軸承或襯套壽命的難題,也為其激光雷達(dá)技術(shù)構(gòu)筑護(hù)城河。工作原理,棱鏡式激光雷達(dá)也稱為雙楔形棱鏡式激光雷達(dá),內(nèi)部包括兩個楔形棱鏡,激光在通過頭一個楔形棱鏡后發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),通過第二個楔形棱鏡后再一次發(fā)生偏轉(zhuǎn)??刂苾擅胬忡R的相對轉(zhuǎn)速便可以控制激光束的掃描形態(tài)。與前面提到的掃描形式不同,棱鏡激光雷達(dá)累積的掃描圖案形狀狀若菊花,而并非一行一列的點(diǎn)云狀態(tài)。這樣的好處是只要相對速度控制得當(dāng),在同一位置長時間掃描幾乎可以覆蓋整個區(qū)域。在某些領(lǐng)域,激光雷達(dá)被用于偵察和目標(biāo)識別。
為了克服探測距離的限制,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)的表示廠商Ibeo、LedderTech開始在激光收發(fā)模塊進(jìn)行創(chuàng)新。車規(guī)級激光雷達(dá)鼻祖Ibeo,則一步到位推出了單光子激光雷達(dá),Ibeo稱其為Focal Plane Array焦平面,實(shí)際也可歸為FlASH激光雷達(dá)。2019年8月27日,長城汽車與德國激光雷達(dá)廠商Ibeo正式簽署了激光雷達(dá)技術(shù)戰(zhàn)略合作協(xié)議,三方合作的產(chǎn)品基礎(chǔ)就是ibeonEXT Generic 4D Solid State LiDAR。從長遠(yuǎn)來看,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)芯片化程度高,規(guī)?;慨a(chǎn)后大概率能拉低成本,隨著技術(shù)的發(fā)展,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)有望成為主流的技術(shù)方案。激光雷達(dá)的耐用性保證了其在惡劣環(huán)境下的長期穩(wěn)定運(yùn)行。北京四探頭激光雷達(dá)
激光雷達(dá)在氣象觀測中用于監(jiān)測大氣流動和降水情況。覓道Mid-360激光雷達(dá)廠家
旋轉(zhuǎn)透射棱鏡:棱鏡激光雷達(dá)也稱為雙楔形棱鏡激光雷達(dá),內(nèi)部包括兩個楔形棱鏡,激光在通過頭一個楔形棱鏡后發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),通過第二個楔形棱鏡后再一次發(fā)生偏轉(zhuǎn)??刂苾擅胬忡R的相對轉(zhuǎn)速便可以控制激光束的掃描形態(tài)。棱鏡激光雷達(dá)累積的掃描圖案形狀像花瓣,中心點(diǎn)掃描次數(shù)密集,圓的邊緣則相對稀疏,掃描時間持久才能豐富圖像,所以需要加入多個激光雷達(dá)共工作,以便達(dá)到更高的效果。棱鏡可以通過增加激光線束和功率實(shí)現(xiàn)高精與長距離探測,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積更難控制,軸承與襯套磨損風(fēng)險較大。覓道Mid-360激光雷達(dá)廠家