探測距離,,激光雷達(dá)標(biāo)稱的較遠(yuǎn)探測距離一般為150-200m,,實(shí)際上距離過遠(yuǎn)的時(shí)候,,采樣的點(diǎn)數(shù)會明顯變少,測量距離和激光雷達(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)探測距離為200m舉例,,在經(jīng)過200m后激光光束2個點(diǎn)之間的距離為,也就是說只能檢測到高于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)有效的探測距離可能只有60-70m,。增加激光雷達(dá)的探測距離有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損傷人眼,只能想辦法增加激光的波長,,以避開人眼可見光的范圍,,這樣可以適當(dāng)增大激光的功率。探測距離是制約激光雷達(dá)的另一個障礙,,汽車在高速行駛的過程中越早發(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,。氣象監(jiān)測時(shí)激光雷達(dá)探測大氣成分,,輔助氣象預(yù)報(bào)工作。甘肅割草機(jī)激光雷達(dá)
激光的誕生,,光子入射到物質(zhì)中,,以刺激電子從較高能級過渡到較低能級,并發(fā)射光子,。當(dāng)原子處于某種激發(fā)態(tài)時(shí),,有能量合適的光子從該原子附近通過,該原子就會釋放出一個具有同樣電勢能的光子,,從而躍遷到低能級狀態(tài),。入射光子和發(fā)射光子具有相同的波長和相位,該波長對應(yīng)于兩個能級之間的能量差,。一個光子刺激一個原子發(fā)射另一個光子,,因此產(chǎn)生兩個相同的光子,1917年,,愛因斯坦在量子理論的基礎(chǔ)上提出了一個嶄新的概念一一受激輻射:即在物質(zhì)與輻射場的相互作用中,構(gòu)成物質(zhì)的原子或分子可以在光子的激勵下產(chǎn)生光子,。河北泰覽Tele-15激光雷達(dá)在夜間和惡劣天氣下,,激光雷達(dá)能有效提升車輛的感知能力。
激光雷達(dá)的市場概況:全球市場概況,,激光雷達(dá)過去用于工業(yè)測繪,、氣象監(jiān)測等領(lǐng)域,未來車載領(lǐng)域?qū)⒊蔀檩^重要細(xì)分,。氣象監(jiān)測,、地形測繪與車載、機(jī)器人領(lǐng)域?qū)す饫走_(dá)的技術(shù)要求不同,,分屬不同細(xì)分市場,。下游需求刺激行業(yè)快速發(fā)展,激光雷達(dá)市場規(guī)模有望達(dá)百億美元,。受益于無人駕駛,、高級輔助駕駛(ADAS)和服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的需求,有望迎來高速增長期,。據(jù)Velodyne預(yù)測,,2022年智能駕駛將占總市場規(guī)模的60.5%,成為激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)較大的增長極,,工業(yè),、無人機(jī)、機(jī)器人領(lǐng)域各占比24.4%,、8.4%,、4.2%。
激光雷達(dá)的應(yīng)用:1測量測繪,,1,、地形測繪,激光雷達(dá)通過揭示地面細(xì)微的高程變化來展示地貌,。它較大的優(yōu)勢在于它是一個高速“采樣工具”,,激光雷達(dá)每秒從空中向地面發(fā)出數(shù)十萬甚至上百萬個脈沖,正是這種密集的點(diǎn)云使我們能夠獲取真實(shí)地貌,。2,、建筑質(zhì)量控制,使用LiDAR進(jìn)行建筑掃描可以確保建筑與建筑信息模型(BIM)相匹配,。將來自地面掃描的點(diǎn)云與BIM設(shè)計(jì)對比可保證施工質(zhì)量并按計(jì)劃進(jìn)行,,LiDAR較大的優(yōu)勢是實(shí)時(shí)掃描,能在項(xiàng)目早期發(fā)現(xiàn)缺陷,,否則,,任何有缺陷的結(jié)構(gòu)返工都會浪費(fèi)時(shí)間和金錢,。主動抗串?dāng)_設(shè)計(jì),,使 Mid - 360 在多雷達(dá)環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行不干擾,。
調(diào)頻連續(xù)波FMCW激光雷達(dá),以三角波調(diào)頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理,。藍(lán)色為發(fā)射信號頻率,,紅色為接收信號頻率,發(fā)射的激光束被反復(fù)調(diào)制,,信號頻率不斷變化,。激光束擊中障礙物被反射,反射會影響光的頻率,,當(dāng)反射光返回到檢測器,,與發(fā)射時(shí)的頻率相比,就能測量兩種頻率之間的差值,,與距離成比例,,從而計(jì)算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據(jù)前方移動物體的速度而改變,,結(jié)合多普勒效應(yīng),,即可計(jì)算出目標(biāo)的速度。優(yōu)點(diǎn):每個像素都有多普勒信息,,含速度信息,;解決Lidar間串?dāng)_問題;不受環(huán)境光影響,,探測靈敏度高,;缺點(diǎn):不能探測切向運(yùn)動目標(biāo)。激光雷達(dá)的維護(hù)簡單,,降低了使用成本,。甘肅割草機(jī)激光雷達(dá)
激光雷達(dá)的設(shè)計(jì)優(yōu)化提高了其在復(fù)雜環(huán)境中的可靠性。甘肅割草機(jī)激光雷達(dá)
MEMS:MEMS激光雷達(dá)通過“振動”調(diào)整激光反射角度,,實(shí)現(xiàn)掃描,,激光發(fā)射器固定不動,但很考驗(yàn)接收器的能力,,而且壽命同樣是行業(yè)內(nèi)的重大挑戰(zhàn),。支撐振鏡的懸臂梁角度有限,覆蓋面很小,,所以需要多個雷達(dá)進(jìn)行共同拼接才能實(shí)現(xiàn)大視角覆蓋,,這就會在每個激光雷達(dá)掃描的邊緣出現(xiàn)不均勻的畸變與重疊,不利于算法處理,。另外,,懸臂梁很細(xì),機(jī)械壽命也有待進(jìn)一步提升。振鏡+轉(zhuǎn)鏡:在轉(zhuǎn)鏡的基礎(chǔ)上加入振鏡,,轉(zhuǎn)鏡負(fù)責(zé)橫向,,振鏡負(fù)責(zé)縱向,滿足更寬泛的掃射角度,,頻率更高價(jià)格相比前兩者更貴,,但同樣面臨壽命問題。甘肅割草機(jī)激光雷達(dá)