國外廠商在激光器和探測(cè)器行業(yè)耕耘較久,,產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì),,客戶群體也更為普遍,。國內(nèi)廠商近些年發(fā)展迅速,,產(chǎn)品性能已經(jīng)基本接近國外供應(yīng)鏈水平,,并已經(jīng)有通過車規(guī)認(rèn)證(AEC-Q102)的國產(chǎn)激光器和探測(cè)器出現(xiàn),元器件的車規(guī)化是車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),,國內(nèi)廠商能夠滿足這一需求。相比國外廠商,,國內(nèi)廠商在產(chǎn)品的定制化上有較大的靈活性,,價(jià)格也有一定優(yōu)勢(shì),。光學(xué)部件方面,激光雷達(dá)公司一般為自主研發(fā)設(shè)計(jì),,然后選擇行業(yè)內(nèi)的加工公司完成生產(chǎn)和加工工序,。光學(xué)部件國內(nèi)廠商的技術(shù)水平已經(jīng)完全達(dá)到或超越國外供應(yīng)鏈的水準(zhǔn),且有明顯的成本優(yōu)勢(shì),,已經(jīng)可以完全替代國外供應(yīng)鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。Mid - 360 以 360°x59° 超廣 FOV,,增強(qiáng)移動(dòng)機(jī)器人復(fù)雜環(huán)境感知力,。黑龍江毫米波激光雷達(dá)
1951年,,美國物理學(xué)家Purcel(珀賽爾)在用微波波譜學(xué)的方法制定核磁矩的同時(shí),意外地觀察到了50HZ的受激輻射,,并把粒子數(shù)反轉(zhuǎn)稱為“負(fù)溫1度”狀態(tài),,這使人們對(duì)玻爾茲曼分布有了更全方面也更深刻的認(rèn)識(shí),。同年,美國物理學(xué)家(Townes)湯斯提出了受激輻射微波放大的設(shè)想,。1954年,,湯斯和她的兩個(gè)學(xué)生戈登、曹格爾一起研制成功了波長為1.25cm的氨分子振蕩器,并把它稱為受激輻射微波放大器,,按其字母縮寫為MASER,簡稱脈澤,。時(shí)間來到1958年,,湯斯與肖洛聯(lián)名在《物理評(píng)論》上發(fā)表了論文《紅外與光激射器》,這標(biāo)志著激光作為一種新事物登上了歷史舞臺(tái),。1960年,梅安研制的紅寶石激光器發(fā)出了694.3nm紅價(jià)激光,,這是世界上公認(rèn)的頭一臺(tái)激光器,。黑龍江泰覽Tele-15激光雷達(dá)激光雷達(dá)的掃描速度快,提高了數(shù)據(jù)處理效率,。
有幾個(gè)原因:我們這里說的激光雷達(dá),是指 TOF 激光雷達(dá),,TOF 測(cè)距,,靠的是 TDC 電路提供計(jì)時(shí),,用光速乘以單向時(shí)間得到距離,但限于成本,,TDC 一般由 FPGA 的進(jìn)位鏈實(shí)現(xiàn),,本質(zhì)上是對(duì)一個(gè)低頻的晶振信號(hào)做差值,實(shí)現(xiàn)高頻的計(jì)數(shù),。所以,測(cè)距的精度,,強(qiáng)烈依賴于這個(gè)晶振的精度,。而晶振隨著時(shí)間的推移,存在累計(jì)誤差,;距離越遠(yuǎn),接收信號(hào)越弱,,雷達(dá)自身的尋峰算法越難以定位到較佳接收時(shí)刻,,這也造成了精度的劣化,;而由于激光雷達(dá)檢測(cè)障礙物的有效距離和較小垂直分辨率有關(guān)系,也就是說角度分辨率越小,,則檢測(cè)的效果越好,。如果兩個(gè)激光光束之間的角度為 0.4°,那么當(dāng)探測(cè)距離為 200m 的時(shí)候,,兩個(gè)激光光束之間的距離為200m*tan0.4°≈1.4m,。也就是說在 200m 之后,只能檢測(cè)到高于 1.4m 的障礙物了,。如果需要知道障礙物的類型,那么需要采用的點(diǎn)數(shù)就需要更多,,距離越遠(yuǎn),,激光雷達(dá)采樣的點(diǎn)數(shù)就越少,可以很直接的知道,,距離越遠(yuǎn),,點(diǎn)數(shù)越少,,就越難以識(shí)別準(zhǔn)確的障礙物類型,。
激光雷達(dá)按照測(cè)距方法可以分為飛行時(shí)間(TimeofFlight,,ToF)測(cè)距法、基于相干探測(cè)FMCW測(cè)距法,、以及三角測(cè)距法等,,其中ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽光下較遠(yuǎn)的測(cè)程(100~250m),是車載激光雷達(dá)的好選擇方案,。ToF是目前市場(chǎng)車載中長距激光雷達(dá)的主流方案,未來隨著FMCW激光雷達(dá)整機(jī)和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,,ToF和FMCW激光雷達(dá)將在市場(chǎng)上并存,。根據(jù)激光雷達(dá)按測(cè)距方法分類:ToF法:通過直接測(cè)量發(fā)射激光與回波信號(hào)的時(shí)間差,,基于光在空氣中的傳播速度得到目標(biāo)物的距離信息,具有響應(yīng)速度快,、探測(cè)精度高的優(yōu)勢(shì),。FMCW法:將發(fā)射激光的光頻進(jìn)行線性調(diào)制,通過回波信號(hào)與參考光進(jìn)行相干拍頻得到頻率差,,從而間接獲得飛行時(shí)間反推目標(biāo)物距離。FMCW激光雷達(dá)具有可直接測(cè)量速度信息以及抗干擾(包括環(huán)境光和其他激光雷達(dá))的優(yōu)勢(shì),。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,。
激光的誕生,,光子入射到物質(zhì)中,,以刺激電子從較高能級(jí)過渡到較低能級(jí),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(huì)釋放出一個(gè)具有同樣電勢(shì)能的光子,,從而躍遷到低能級(jí)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(duì)應(yīng)于兩個(gè)能級(jí)之間的能量差,。一個(gè)光子刺激一個(gè)原子發(fā)射另一個(gè)光子,因此產(chǎn)生兩個(gè)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(gè)嶄新的概念一一受激輻射:即在物質(zhì)與輻射場(chǎng)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(lì)下產(chǎn)生光子。激光雷達(dá)的功耗低,,延長了設(shè)備的使用壽命。上海汽車激光雷達(dá)廠家
城市規(guī)劃憑借激光雷達(dá)獲取空間數(shù)據(jù),,輔助科學(xué)規(guī)劃,。黑龍江毫米波激光雷達(dá)
MEMS陣鏡激光雷達(dá)優(yōu)點(diǎn):MEMS微振鏡擺脫了笨重的馬達(dá)、多發(fā)射/接收模組等機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置,,毫米級(jí)尺寸的微振鏡較大程度上減少了激光雷達(dá)的尺寸,提高了穩(wěn)定性,;MEMS微振鏡可減少激光發(fā)射器和探測(cè)器數(shù)量,,極大地降低成本。缺點(diǎn):有限的光學(xué)口徑和掃描角度限制了Lidar的測(cè)距能力和FOV,,大視場(chǎng)角需要多子視場(chǎng)拼接,這對(duì)點(diǎn)云拼接算法和點(diǎn)云穩(wěn)定度要求都較高,;抗沖擊可靠性存疑,;振鏡尺寸問題:遠(yuǎn)距離探測(cè)需要較大的振鏡,不但價(jià)格貴,,對(duì)快軸/慢軸負(fù)擔(dān)大,材質(zhì)的耐久疲勞度存在風(fēng)險(xiǎn),,難以滿足車規(guī)的DV,、PV的可靠性、穩(wěn)定性,、沖擊,、跌落測(cè)試要求;懸臂梁:硅基MEMS的懸臂梁結(jié)構(gòu)實(shí)際非常脆弱,,快慢軸同時(shí)對(duì)微振鏡進(jìn)行反向扭動(dòng),,外界的振動(dòng)或沖擊極易直接致其斷裂。黑龍江毫米波激光雷達(dá)