激光雷達結構,激光雷達的關鍵部件按照信號處理的信號鏈包括控制硬件DSP(數(shù)字信號處理器)、激光驅動、激光發(fā)射發(fā)光二極管、發(fā)射光學鏡頭、接收光學鏡頭、APD(雪崩光學二極管)、TIA(可變跨導放大器)和探測器,如下圖所示。其中除了發(fā)射和接收光學鏡頭外,都是電子部件。隨著半導體技術的快速演進,性能逐步提升的同時成本迅速降低。但是光學組件和旋轉機械則占具了激光雷達的大部分成本。激光雷達的種類,把激光雷達按照掃描方式來分類,目前有機械式激光雷達、半固態(tài)激光雷達和固態(tài)激光雷達三大類。其中機械式激光雷達較為常用,固態(tài)激光雷達為未來業(yè)界大力發(fā)展方向,半固態(tài)激光雷達是機械式和純固態(tài)式的折中方案,屬于目前階段量產裝車的主力軍。激光雷達在管道檢測中用于發(fā)現(xiàn)潛在的泄漏和損壞。河南FOV激光雷達
激光雷達的工作原理:對人畜無害的紅外光束Light Pluses發(fā)射、反射和接收來探測物體。能探測的對象:白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同,車道線和路面也是可以區(qū)分開來的。哪些物體無法探測:光束無法探測到被遮擋的物體。車用激光雷達工作原理就是蝙蝠測距用的回波時間(Time of Flight,縮寫為TOF)測量方法。分析目標物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息,輸出點云,從而呈現(xiàn)出目標物精確的三維結構信息。浙江連續(xù)波激光雷達設備環(huán)境監(jiān)測時激光雷達追蹤污染物,評估區(qū)域環(huán)境質量。
應用層面,目前暫無車規(guī)級量產案例,OPA方案的表示企業(yè)為Quanergy。2021年8月,Quanergy對其OPA固達態(tài)激光雷達S3系列完成駕駛實測演示。測試結果顯示,S3系列固態(tài)激光雷達可以提供超過10萬小時的平均無故障時間(MTBF),在全光照下實現(xiàn)100米的探測性能,大規(guī)模量產后的目標價格為500美元。由于結構簡單,F(xiàn)lash閃光激光雷達是目前純固態(tài)激光雷達較主流的技術方案。但是由于短時間內發(fā)射大面積的激光,因此在探測精度和探測距離上會受到較大的影響,主要用于較低速的無人駕駛車輛,例如無人外賣車、無人物流車等,對探測距離要求較低的自動駕駛解決方案中。
不同類激光雷達的優(yōu)缺點:機械旋轉式激光雷達,機械旋轉式Lidar的發(fā)射和接收模塊存在宏觀意義上的轉動。在豎直方向上排布多組激光線束,發(fā)射模塊以一定頻率發(fā)射激光線,通過不斷旋轉發(fā)射頭實現(xiàn)動態(tài)掃描。機械旋轉Lidar分立的收發(fā)組件導致生產過程要人工光路對準,費時費力,可量產性差。目前有的機械旋轉Lidar廠商在走芯片化的路線,將多線激光發(fā)射模組集成到一片芯片,提高生產效率和量產性,降低成本,減小旋轉部件的大小和體積,使其更易過車規(guī)。優(yōu)點:技術成熟;掃描速度快;可360度掃描。缺點:可量產性差:光路調試、裝配復雜,生產效率低;價格貴:靠增加收發(fā)模塊的數(shù)量實現(xiàn)高線束,元器件成本高,主機廠難以接受;難過車規(guī):旋轉部件體積/重量龐大,難以滿足車規(guī)的嚴苛要求;造型不易于集成到車體。城市規(guī)劃憑借激光雷達獲取空間數(shù)據(jù),輔助科學規(guī)劃。
激光雷達是實現(xiàn)更高級別自動駕駛(L3級別以上),以及更高安全性的良好途徑,相比于毫米波雷達,激光雷達的分辨率更高、穩(wěn)定性更好、三維數(shù)據(jù)也更可靠。什么是激光雷達?激光雷達(LiDAR)是光探測與測距(Light Detection and Ranging)技術的縮寫。在工作過程中,激光束從光源發(fā)射并被場景中的物體反射回探測器,通過測量光束飛行時間(Time of Flight,簡稱ToF),可以推算出場景內物體的距離,并生成距離地圖。所謂雷達,就是用電磁波探測目標的電子設備。激光雷達(LightDetectionAndRanging,簡稱"LiDAR"),顧名思義就是以激光來探測目標的雷達。我們知道波長與頻率成反比,波長越長,衍射能力越強,傳播的距離也就越長。覽沃 Mid - 360 實現(xiàn)感知升維,助力移動機器人自主完成復雜環(huán)境建圖。浙江覽沃激光雷達價位
覽沃 Mid - 360 引入抗干擾設計,在多雷達混行室內環(huán)境,主動抗串擾穩(wěn)定運行。河南FOV激光雷達
相關縮寫: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)。河南FOV激光雷達