工作原理,,,與MEMS微振鏡平動和扭轉(zhuǎn)的形式不同,,轉(zhuǎn)鏡是反射鏡面圍繞圓心不斷旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)激光的掃描,。在轉(zhuǎn)鏡方案中,,也存在一面掃描鏡(一維轉(zhuǎn)鏡)和一縱一橫兩面掃描鏡(二維轉(zhuǎn)鏡)兩種技術(shù)路線。一維轉(zhuǎn)鏡線束與激光發(fā)生器數(shù)量一致,,而二維轉(zhuǎn)鏡可以實現(xiàn)等效更多的線束,,在集成難度和成本控制上存在優(yōu)勢。簡而言之,,使用轉(zhuǎn)鏡折射光線實現(xiàn)激光在FOV區(qū)域內(nèi)的覆蓋,,通常與線光源配合使用,形成FOV面的覆蓋,,也可以與振鏡組合使用,,配合點光源形成FOV面的覆蓋??脊虐l(fā)掘使用激光雷達掃描遺址,,助力文物保護研究。福建汽車激光雷達
MEMS:MEMS激光雷達通過“振動”調(diào)整激光反射角度,,實現(xiàn)掃描,,激光發(fā)射器固定不動,但很考驗接收器的能力,,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,,所以需要多個雷達進行共同拼接才能實現(xiàn)大視角覆蓋,,這就會在每個激光雷達掃描的邊緣出現(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),機械壽命也有待進一步提升,。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,,頻率更高價格相比前兩者更貴,但同樣面臨壽命問題,。安徽汽車激光雷達渠道從 2D 升至 3D 感知,,覽沃 Mid - 360 提升移動機器人室內(nèi)建圖定位效率,。
激光雷達按照測距方法可以分為飛行時間(TimeofFlight,ToF)測距法,、基于相干探測FMCW測距法、以及三角測距法等,,其中ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽光下較遠(yuǎn)的測程(100~250m),,是車載激光雷達的好選擇方案,。ToF是目前市場車載中長距激光雷達的主流方案,未來隨著FMCW激光雷達整機和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,,ToF和FMCW激光雷達將在市場上并存,。根據(jù)激光雷達按測距方法分類:ToF法:通過直接測量發(fā)射激光與回波信號的時間差,,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,、探測精度高的優(yōu)勢。FMCW法:將發(fā)射激光的光頻進行線性調(diào)制,,通過回波信號與參考光進行相干拍頻得到頻率差,從而間接獲得飛行時間反推目標(biāo)物距離。FMCW激光雷達具有可直接測量速度信息以及抗干擾(包括環(huán)境光和其他激光雷達)的優(yōu)勢,。
LiDAR的數(shù)據(jù),三維點,,對于旋轉(zhuǎn)式激光雷達來說,得到的三維點便是一個很好的極坐標(biāo)系下的多個點的觀測,,包含激光發(fā)射器的垂直俯仰角,發(fā)射器的水平旋轉(zhuǎn)角度,,根據(jù)激光回波時間計算得到的距離。但 LiDAR 通常會輸出笛卡爾坐標(biāo)系下的觀測值,,頭一是因為 LiDAR 在極坐標(biāo)系下測量效率高,,也只是對于旋轉(zhuǎn)式 LiDAR,目前陣列式 LiDAR 也有很多,。第二笛卡爾坐標(biāo)系更加直觀,投影和旋轉(zhuǎn)平移更加簡潔,,求解法向量,曲率,,頂點等特征計算量小,,點云的索引及搜索都更加高效。對于 MEMS 式激光雷達,,由于一次采樣周期為一個偏振鏡旋轉(zhuǎn)周期,10hz 下采樣周期為 0.1 秒,,但由于載體本身在進行高速移動時,,我們需要對得到的數(shù)據(jù)進行消除運動畸變,來補償采樣周期內(nèi)的運動,。消防救援依靠激光雷達在濃煙中定位,引導(dǎo)滅火救援,。
激光雷達的市場概況:全球市場概況,激光雷達過去用于工業(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、機器人領(lǐng)域?qū)す饫走_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,,激光雷達市場規(guī)模有望達百億美元,。受益于無人駕駛、高級輔助駕駛(ADAS)和服務(wù)機器人領(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%,成為激光雷達產(chǎn)業(yè)較大的增長極,,工業(yè),、無人機,、機器人領(lǐng)域各占比24.4%,、8.4%、4.2%,。在夜間和惡劣天氣下,,激光雷達能有效提升車輛的感知能力。深圳高精度激光雷達設(shè)備
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如今,LiDAR經(jīng)常用于創(chuàng)建所處空間的三維模型,。自主導(dǎo)航是使用LiDAR系統(tǒng)生成的點云數(shù)據(jù)的應(yīng)用之一,。微型LiDAR系統(tǒng)甚至能夠嵌入在手機大小的設(shè)備中。LiDAR 在現(xiàn)實世界中如何發(fā)揮作用,,自主導(dǎo)航中的態(tài)勢感知是LiDAR的一個較引人入勝的應(yīng)用。任何移動車輛的態(tài)勢感知系統(tǒng)都需要同樣了解其周圍的靜止和移動物體,。例如,雷達技術(shù)長期以來用于探測飛機,。對于地面車輛,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LiDAR非常有用,,因為它能夠確定物體的距離并且在方向性上非常精確,。探測光束能夠在角度上精確定向并快速掃描,據(jù)此創(chuàng)建三維模型點云數(shù)據(jù),。因為車輛周圍的情況是高度動態(tài)的,所以快速掃描能力對這類應(yīng)用至關(guān)重要,。福建汽車激光雷達