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相比于半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達(dá),,機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行360°的水平視場(chǎng)掃描,而半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達(dá)往往較高只能做到120°的水平視場(chǎng)掃描,,且在視場(chǎng)范圍內(nèi)測(cè)距能力的均勻性差于機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá),。由于無人駕駛汽車運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,需要對(duì)周圍360°的環(huán)境具有同等的感知能力,,而機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)兼具360°水平視場(chǎng)角和測(cè)距能力遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì),,目前主流無人駕駛項(xiàng)目紛紛采用了機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)作為主要的感知傳感器。覽沃 Mid - 360 作為新物種,,讓移動(dòng)機(jī)器人在多樣場(chǎng)景精確感知,。廣東Horizon激光雷達(dá)
發(fā)射模組:Flash激光雷達(dá)采用的是垂直腔面發(fā)射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,VCSEL),,比其他激光器更小,、更輕、更耐用,、更快,、更易于制造,并且功率效率更高,。接收模組:Flash激光雷達(dá)的性能主要取決于焦平面探測(cè)器陣列的靈敏度,。焦平面探測(cè)器陣列可使用PIN型光電探測(cè)器,在探測(cè)器前端加上透鏡單元并采用高性能讀出電路,,可實(shí)現(xiàn)短距離探測(cè),。對(duì)于遠(yuǎn)距離探測(cè)需求,需要使用到雪崩型光電探測(cè)器,,其探測(cè)的靈敏度高,,可實(shí)現(xiàn)單光子探測(cè),基于APD的面陣探測(cè)器具有遠(yuǎn)距離單幅成像,、易于小型化等優(yōu)點(diǎn),。優(yōu)點(diǎn):一次性實(shí)現(xiàn)全局成像來完成探測(cè),無需考慮運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償,;無掃描器件,,成像速度快;集成度高,,體積?。恍酒?jí)工藝,,適合量產(chǎn),;全固態(tài)優(yōu)勢(shì),易過車規(guī)缺點(diǎn):激光功率受限,,探測(cè)距離近,;抗干擾能力差;角分辨率低甘肅軌道交通激光雷達(dá)覽沃 Mid - 360 體積小巧,,可為 10cm 小盲區(qū),,嵌入式安裝實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)覆蓋。
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(cè)距/測(cè)速原理,。藍(lán)色為發(fā)射信號(hào)頻率,紅色為接收信號(hào)頻率,,發(fā)射的激光束被反復(fù)調(diào)制,,信號(hào)頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射,,反射會(huì)影響光的頻率,,當(dāng)反射光返回到檢測(cè)器,與發(fā)射時(shí)的頻率相比,,就能測(cè)量?jī)煞N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(huì)根據(jù)前方移動(dòng)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(gè)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(cè)靈敏度高;缺點(diǎn):不能探測(cè)切向運(yùn)動(dòng)目標(biāo),。
激光雷達(dá)的分類,,激光雷達(dá)行業(yè)具有較高的技術(shù)水準(zhǔn)與技術(shù)壁壘,并同時(shí)具有技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)與產(chǎn)品迭代速度快的特征,。其技術(shù)發(fā)展方向與半導(dǎo)體行業(yè)契合度高,,激光雷達(dá)系統(tǒng)中主要的激光器、探測(cè)器,、控制及處理單元均能從半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展中受益,,收發(fā)單元陣列化以及主要模塊芯片化是未來的發(fā)展趨勢(shì)。激光雷達(dá)可分成一維(1D)激光雷達(dá),、二維(2D)掃描激光雷達(dá)和三維(3D)掃描激光雷達(dá),。1D激光雷達(dá)只能用于線性的測(cè)距;2D掃描激光雷達(dá)只能在平面上掃描,,可用于平面面積與平面形狀的測(cè)繪,,如家庭用的掃地機(jī)器人,;3D掃描激光雷達(dá)可進(jìn)行3D空間掃描,用于戶外建筑測(cè)繪,,它是駕駛輔助和自助式自動(dòng)駕駛應(yīng)用的重要車載傳感設(shè)備,。3D激光雷達(dá)可進(jìn)一步分成3D扇形掃描激光雷達(dá)和3D旋轉(zhuǎn)式掃描激光雷達(dá)。在航海領(lǐng)域,,激光雷達(dá)為船舶提供了安全導(dǎo)航保障,。
原理,激光雷達(dá)( Light Detection and Ranging,,LIDAR)是激光檢測(cè)和測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,,通過對(duì)外發(fā)射激光脈沖來進(jìn)行物體檢測(cè)和測(cè)距。激光雷達(dá)采用飛行時(shí)間(Time of Flight,,TOF)測(cè)距,,發(fā)射器先發(fā)送一束激光,遇到障礙物后反射回來,,由接收器接收,,然后通過計(jì)算激光發(fā)送和接收的時(shí)間差,得到目標(biāo)和自己的相對(duì)距離,。如果采用多束激光并且360度旋轉(zhuǎn)掃描,,就可以得到整個(gè)環(huán)境的三維信息。激光雷達(dá)掃描出來的是一系列的點(diǎn),,因此激光雷達(dá)掃描出來的結(jié)果也叫“激光點(diǎn)云”,。Mid - 360 作為新選擇,讓移動(dòng)機(jī)器人在更多場(chǎng)景精確感知環(huán)境,。江蘇覓道Mid-70激光雷達(dá)制造
Mid - 360 獨(dú)特混合固態(tài)技術(shù),,造就 360° 全向超大視場(chǎng)角優(yōu)勢(shì)。廣東Horizon激光雷達(dá)
從應(yīng)用看,,具備車規(guī)級(jí)量產(chǎn)實(shí)力的Tier1供貨商有法雷奧(Scala),、鐳神智能(CH32),Innovusion(Falcon),。2017年,,奧迪A8為全球頭一款量產(chǎn)的L3級(jí)別自動(dòng)駕駛的乘用車,其搭載的激光雷達(dá)便是法雷奧和Ibeo聯(lián)合研發(fā)的4線旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達(dá),。2020年,,鐳神智能自主研發(fā)的CH32面世,成為全球第二款獲得車規(guī)級(jí)認(rèn)證的轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá),,目前已經(jīng)規(guī)?;桓稏|風(fēng)悅享量產(chǎn)前裝車型生產(chǎn)。2022年,搭載Innovusion Falcon激光雷達(dá)的蔚來ET7上市,,該款激光雷達(dá)為1550nm方案,,等效300線數(shù)。從售價(jià)看,,法雷奧Scala 2為900歐元(約6500元人民幣),,已經(jīng)下降至車企可接受的價(jià)格范圍。廣東Horizon激光雷達(dá)