調(diào)頻連續(xù)波FMCW激光雷達,,以三角波調(diào)頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理,。藍色為發(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,,當反射光返回到檢測器,,與發(fā)射時的頻率相比,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,,即可計算出目標的速度。優(yōu)點:每個像素都有多普勒信息,,含速度信息,;解決Lidar間串擾問題;不受環(huán)境光影響,,探測靈敏度高,;缺點:不能探測切向運動目標。Mid - 360 以 360°x59° 超廣 FOV,,增強移動機器人復雜環(huán)境感知力。軌道交通激光雷達
國外廠商在激光器和探測器行業(yè)耕耘較久,,產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實踐經(jīng)驗和優(yōu)勢,,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)基本接近國外供應鏈水平,,并已經(jīng)有通過車規(guī)認證(AEC-Q102)的國產(chǎn)激光器和探測器出現(xiàn),元器件的車規(guī)化是車規(guī)級激光雷達實現(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,,價格也有一定優(yōu)勢,。光學部件方面,激光雷達公司一般為自主研發(fā)設(shè)計,,然后選擇行業(yè)內(nèi)的加工公司完成生產(chǎn)和加工工序,。光學部件國內(nèi)廠商的技術(shù)水平已經(jīng)完全達到或超越國外供應鏈的水準,且有明顯的成本優(yōu)勢,,已經(jīng)可以完全替代國外供應鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求,。機器人激光雷達價位通過分析激光雷達數(shù)據(jù),,研究人員能夠精確評估環(huán)境變化。
如今,,LiDAR經(jīng)常用于創(chuàng)建所處空間的三維模型,。自主導航是使用LiDAR系統(tǒng)生成的點云數(shù)據(jù)的應用之一。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,,自主導航中的態(tài)勢感知是LiDAR的一個較引人入勝的應用。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用至關(guān)重要,。
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系下的觀測值,頭一是因為 LiDAR 在極坐標系下測量效率高,,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,。小巧設(shè)計易隱藏,覽沃 Mid - 360 為機器人外觀增添更多設(shè)計美感,。
測距精度:激光雷達對同一距離下的物體多次測試所得數(shù)據(jù)之間的一致程度,精度越高表示測量的隨機誤差越小,。多傳感器標定:將多傳感器得到的各自局部空間坐標下的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到一個統(tǒng)一的空間坐標系的過程??煽啃裕阂话阒府a(chǎn)品可靠性,是組件,、產(chǎn)品、系統(tǒng)在一定時間內(nèi),、在一定條件下無故障地執(zhí)行指定功能的能力或可能性,。安全性:產(chǎn)品在使用、儲運,、銷售等過程中,保障人體健康和人身,、財產(chǎn)安全免受傷害或損失的能力或可能性,包括功能安全、網(wǎng)絡(luò)安全,、激光安全等,。激光雷達在環(huán)境監(jiān)測中用于監(jiān)測大氣污染物的濃度。上海連續(xù)波激光雷達渠道
激光雷達的分辨率高,,能夠捕捉到細微的目標特征,。軌道交通激光雷達
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%,。軌道交通激光雷達