也有使用相干法,,即為調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)激光雷達發(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)波激光雷達不會受到其他激光雷達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)頻脈沖的可復制性等,。海洋探測中激光雷達測量海底地貌,支持海洋資源開發(fā),。江蘇泰覽Tele-15激光雷達渠道
優(yōu)劣勢分析,,優(yōu)勢:首先,該設(shè)計減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù)以實現(xiàn)一幀之內(nèi)更高的線數(shù),,也隨之降低了對焦與標定的復雜度,,因此生產(chǎn)效率得以大幅提升,并且相比于傳統(tǒng)機械式激光雷達,,棱鏡式的成本有了大幅的下降,。其次,只要掃描時間夠久,,就能得到精度極高的點云以及環(huán)境建模,,分辨率幾乎沒有上限,且可達到近100%的視場覆蓋率,。劣勢:棱鏡式激光雷達FOV相對較小,,且視場中心的掃描點非常密集,雷達的視場邊緣掃描點比較稀疏,,在雷達啟動的短時間內(nèi)會有分辨率過低的問題,。對于高速移動的汽車來說,顯然不存在長時間掃描的情況,,不過可以通過增加激光線束和功率實現(xiàn)更高的精度和更遠的探測距離,,但機械結(jié)構(gòu)也相對更加復雜,體積讓前兩者更難以控制,,存在軸承或襯套的磨損等風險,。四川汽車激光雷達覽沃 Mid - 360 作為新物種,讓移動機器人在多樣場景精確感知,。
相關(guān)縮寫:dToF:direct Time-of-Flight直接測量光的飛行時間,;iToF:indirect Time-of-Flight通過測量相位偏移來間接測量光的飛行時間;PLD:脈沖激光二極管,,一種激光雷達發(fā)光元件,;APD:雪崩光二極管,一種激光雷達感光元件,;SPAD:Single Photon Avalanche Diode單光子雪崩二極管,,一種激光雷達感光元件,;SiPM:Silicon photomultiplier硅光電倍增管,一種激光雷達感光元件,;CMOS:Compound metal Oxided Semiconductor 復合金屬氧化物半導體,,一種攝像頭感光元件;CCD:Charge Coupled Device電荷耦合器件,,一種攝像頭感光元件,;CIS:CMOS image sensor互補金屬氧化物半導體圖像傳感器;OPA:Optical Phased Arrays 光學相控陣,;FPA:Focal Plane Array焦平面陣列,;WD:Wavelength Disperion波長色散;MEMS:Micro-Electro-Mechanical System 微機電系統(tǒng),。
目前,,由于MEMS上游供應鏈已經(jīng)相對成熟,比如Luminar的MEMS半固態(tài)激光雷達已將制造成本降低到了500-1000美元,,使規(guī)模量產(chǎn)成為了可能,。國內(nèi)方面,速騰聚創(chuàng)和廣汽埃安,、威馬,、極氪等11家車企建立了合作,同時其產(chǎn)品「RS-LiDAR-M1」已于2020年12月開始批量出貨,,成為全球頭一款批量交付的車規(guī)級MEMS激光雷達,。海外方面,Luminar在全球范圍內(nèi)已擁有50多位行業(yè)合作伙伴,,其中包括沃爾沃,、上汽飛凡汽車、小馬智行等,。半固態(tài)—轉(zhuǎn)鏡式激光雷達,,轉(zhuǎn)鏡式激光雷達與MEMS激光雷達差異在于,前者的掃描鏡是圍繞著圓心旋轉(zhuǎn),,后者則是圍繞著某條直徑上下振動,。相比之下,轉(zhuǎn)鏡式激光雷達的功耗更低,,散熱難度更低,因而也更容易擁有比較高的可靠性,。激光雷達在地質(zhì)勘探中實現(xiàn)了對地下礦藏的精確定位,。
當三維點較為稠密的時候,可以像視覺一樣提取特征點和其周圍的描述子,,主要通過選擇幾何屬性(如法線和曲率)比較有區(qū)分度的點,,在計算其局部鄰域的幾何屬性的統(tǒng)計得到關(guān)鍵點的描述子,,而當處理目前市面上的激光雷達得到的單幀點云數(shù)據(jù)時,由于點云較為稀疏,,主要依靠每個激光器在掃描時得到的環(huán)線根據(jù)曲率得到特征點,。而有了兩幀點云的數(shù)據(jù)根據(jù)配準得到了相對位姿變換關(guān)系后,我們便可以利用激光雷達傳感器獲得的數(shù)據(jù)來估計載體物體的位姿隨時間的變化而改變的關(guān)系,。比如我們可以利用當前幀和上一幀數(shù)據(jù)進行匹配,,或者當前幀和累計堆疊出來的子地圖進行匹配,得到位姿變換關(guān)系,,從而實現(xiàn)里程計的作用,。激光雷達在氣象觀測中用于監(jiān)測大氣流動和降水情況。河南測繪激光雷達
隧道施工借助激光雷達監(jiān)測變形,,保障工程施工安全,。江蘇泰覽Tele-15激光雷達渠道
相比于半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達,機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達的優(yōu)勢在于可以對周圍環(huán)境進行360°的水平視場掃描,,而半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達往往較高只能做到120°的水平視場掃描,,且在視場范圍內(nèi)測距能力的均勻性差于機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達。由于無人駕駛汽車運行環(huán)境復雜,,需要對周圍360°的環(huán)境具有同等的感知能力,,而機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達兼具360°水平視場角和測距能力遠的優(yōu)勢,目前主流無人駕駛項目紛紛采用了機械旋轉(zhuǎn)式激光雷達作為主要的感知傳感器,。江蘇泰覽Tele-15激光雷達渠道