現(xiàn)代雷達(dá)的波長(zhǎng)一般是到米級(jí)別,例如火控雷達(dá)的波長(zhǎng)是1-5厘米,汽車(chē)?yán)走_(dá)的波長(zhǎng)是1-10毫米。當(dāng)波長(zhǎng)進(jìn)一步壓縮(頻率進(jìn)一步提高),在紅外線、可見(jiàn)光、紫外線區(qū)域即可激發(fā)出激光,用激光做探測(cè)源的雷達(dá),稱為激光雷達(dá)。1928年,德國(guó)的Landenburg(蘭登伯格)在研究氛氣色散現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)間接證實(shí)了受激輻射的存在,也直接給出了受激輻射的發(fā)生條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。1947年,Lamb(蘭姆)和Reherford(雷瑟福)在氧原子光譜中發(fā)現(xiàn)了明顯的受激輻射這是受激輻射頭一次被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,蘭姆也因此在1955年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1950年,法國(guó)物理學(xué)家Kastler(卡斯特勒)提出了光學(xué)泵浦的方法。他也因?yàn)樘岢隽诉@種利用光學(xué)于段研究微波諧振的方法而獲諾貝爾獎(jiǎng)。激光雷達(dá)助無(wú)人駕駛感知路況,讓出行安全高效。四探頭激光雷達(dá)供應(yīng)
激光雷達(dá)的應(yīng)用:1測(cè)量測(cè)繪,1、地形測(cè)繪,激光雷達(dá)通過(guò)揭示地面細(xì)微的高程變化來(lái)展示地貌。它較大的優(yōu)勢(shì)在于它是一個(gè)高速“采樣工具”,激光雷達(dá)每秒從空中向地面發(fā)出數(shù)十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)個(gè)脈沖,正是這種密集的點(diǎn)云使我們能夠獲取真實(shí)地貌。2、建筑質(zhì)量控制,使用LiDAR進(jìn)行建筑掃描可以確保建筑與建筑信息模型(BIM)相匹配。將來(lái)自地面掃描的點(diǎn)云與BIM設(shè)計(jì)對(duì)比可保證施工質(zhì)量并按計(jì)劃進(jìn)行,LiDAR較大的優(yōu)勢(shì)是實(shí)時(shí)掃描,能在項(xiàng)目早期發(fā)現(xiàn)缺陷,否則,任何有缺陷的結(jié)構(gòu)返工都會(huì)浪費(fèi)時(shí)間和金錢(qián)。補(bǔ)盲激光雷達(dá)市價(jià)激光雷達(dá)的抗干擾能力強(qiáng),保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
根據(jù)沙利文的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè),受無(wú)人駕駛車(chē)隊(duì)規(guī)模擴(kuò)張、激光雷達(dá)在高級(jí)輔助駕駛中滲透率增加、以及服務(wù)型機(jī)器人及智能交通建設(shè)等領(lǐng)域需求的推動(dòng),激光雷達(dá)整體市場(chǎng)預(yù)計(jì)將呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢(shì),至2025年全球市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)131.1億美元。2022年全球激光雷達(dá)解決方案市場(chǎng)規(guī)模為120億元,近五年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為63%。根據(jù)預(yù)測(cè),2023年全球激光雷達(dá)解決方案市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到227億元,2024年將達(dá)到512億元。LIDAR技術(shù)發(fā)展至今,已經(jīng)用在各個(gè)領(lǐng)域;主要應(yīng)用包括:立體制圖、采礦、林業(yè)、考古學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)、地形測(cè)量和回廊制圖等等。
輔助駕駛,在目前的L2/L3級(jí)高級(jí)輔助駕駛中,激光雷達(dá)可覆蓋前向視場(chǎng)(水平視場(chǎng)角覆蓋60°到120°)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟車(chē)或者高速自適應(yīng)巡航等功能。通過(guò)發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)的對(duì)比,構(gòu)建出點(diǎn)云圖,從而實(shí)現(xiàn)諸如目標(biāo)距離、方位、速度、姿態(tài)、形狀等信息的探測(cè)和識(shí)別。除了傳統(tǒng)的障礙物檢測(cè)以外,激光雷達(dá)還可以應(yīng)用于車(chē)道線檢測(cè)。優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)距遠(yuǎn)、精度高,獲取信息豐富,抗源干擾能力強(qiáng)。自動(dòng)駕駛,未來(lái),L4/L5級(jí)無(wú)人駕駛應(yīng)用的實(shí)現(xiàn),有賴于激光雷達(dá)提供的感知信息。激光雷達(dá)是一種可以掃描周?chē)h(huán)境并生成三維圖像的傳感器。它可以被用于識(shí)別障礙物、構(gòu)建地圖和定位車(chē)輛等應(yīng)用場(chǎng)景。該級(jí)別應(yīng)用需要面對(duì)復(fù)雜多變的行駛環(huán)境,對(duì)激光雷達(dá)性能水平要求較高,在要求360°水平掃描范圍的同時(shí),對(duì)于低反射率物體的較遠(yuǎn)測(cè)距能力需要達(dá)到200m,且需要更高的線數(shù)以及更密的點(diǎn)云分辨率;同時(shí)為了減少噪點(diǎn)還需要激光雷達(dá)具有抵抗同環(huán)境中其他激光雷達(dá)干擾的能力。服務(wù)機(jī)器人借助激光雷達(dá)規(guī)劃路徑,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外自主移動(dòng)。
有幾個(gè)原因:我們這里說(shuō)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(shuō)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(shuō)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。農(nóng)業(yè)植保依靠激光雷達(dá)輔助無(wú)人機(jī),完成精確變量噴灑作業(yè)。江蘇固態(tài)激光雷達(dá)規(guī)格
在安全監(jiān)控領(lǐng)域,激光雷達(dá)能有效識(shí)別入侵者并觸發(fā)警報(bào)。四探頭激光雷達(dá)供應(yīng)
相比于半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達(dá),機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行360°的水平視場(chǎng)掃描,而半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達(dá)往往較高只能做到120°的水平視場(chǎng)掃描,且在視場(chǎng)范圍內(nèi)測(cè)距能力的均勻性差于機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)。由于無(wú)人駕駛汽車(chē)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,需要對(duì)周?chē)?60°的環(huán)境具有同等的感知能力,而機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)兼具360°水平視場(chǎng)角和測(cè)距能力遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì),目前主流無(wú)人駕駛項(xiàng)目紛紛采用了機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)作為主要的感知傳感器。四探頭激光雷達(dá)供應(yīng)