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)勢在于可以對周圍環(huán)境進(jìn)行360°的水平視場掃描,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°的水平視場掃描,且在視場范圍內(nèi)測距能力的均勻性差于機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)。由于無人駕駛汽車運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,需要對周圍360°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°水平視場角和測距能力遠(yuǎn)的優(yōu)勢,目前主流無人駕駛項(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。激光雷達(dá)的性能指標(biāo)包括測量范圍、角度分辨率、垂直精度等,不同的應(yīng)用場景對這些指標(biāo)有不同的要求。安徽地面激光雷達(dá)
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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(yīng)鏈水平,并已經(jīng)有通過車規(guī)認(rèn)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(dá)實(shí)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(jià)格也有一定優(yōu)勢。光學(xué)部件方面,激光雷達(dá)公司一般為自主研發(fā)設(shè)計(jì),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(xué)部件國內(nèi)廠商的技術(shù)水平已經(jīng)完全達(dá)到或超越國外供應(yīng)鏈的水準(zhǔn),且有明顯的成本優(yōu)勢,已經(jīng)可以完全替代國外供應(yīng)鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。陜西泰覽Tele-15激光雷達(dá)在夜間和惡劣天氣下,激光雷達(dá)能有效提升車輛的感知能力。
LiDAR的結(jié)構(gòu)。激光雷達(dá)主要包括激光發(fā)射、接收、掃描器、透鏡天線和信號處理電路組成。激光發(fā)射部分主要有兩種,一種是激光二極管,通常有硅和砷化鎵兩種基底材料,再有一種就是目前非?;馃岬拇怪鼻幻姘l(fā)射(VCSEL)(比如 iPhone 上的 LiDAR),VCSEL 的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉,體積極小,功耗極低,缺點(diǎn)是有效距離比較短,需要多級放大才能達(dá)到車用的有效距離。激光雷達(dá)主要應(yīng)用了激光測距的原理,而如何制造合適的結(jié)構(gòu)使得傳感器能向多個(gè)方向發(fā)射激光束,如何測量激光往返的時(shí)間,這便區(qū)分出了不同的激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)。
線數(shù),線數(shù)越高,表示單位時(shí)間內(nèi)采樣的點(diǎn)就越多,分辨率也就越高,目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達(dá)。分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關(guān),夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達(dá)的垂直分辨率和水平分辨率大概相當(dāng),約為0.1°,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。探測距離,激光雷達(dá)的較大測量距離。在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域應(yīng)用的激光雷達(dá)的測距范圍普遍在100~200m左右。測量精度,激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)手冊中的測量精度(Accuracy)常表示為,例如±2cm的形式。精度表示設(shè)備測量位置與實(shí)際位置偏差的范圍。激光雷達(dá)的實(shí)時(shí)性使其成為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。
從車規(guī)級應(yīng)用來看,小鵬P5配備2顆大疆Livox車規(guī)級棱鏡式激光雷達(dá),另外大疆Livox也獲得了一汽解放量產(chǎn)項(xiàng)目的定點(diǎn) 。針對單顆棱鏡式中心區(qū)域點(diǎn)云密集。兩側(cè)點(diǎn)云相對稀疏的情況,小鵬P5選擇在車前部署了2顆激光雷達(dá),前方提高至 180度的超寬點(diǎn)云視野,提高應(yīng)對近處車輛加塞、十字路口拐彎等復(fù)雜路況的通行能力。針對車規(guī)級設(shè)備需要在連續(xù)振動(dòng)、高低溫、高濕高鹽等環(huán)境下連續(xù)工作的特點(diǎn),固態(tài)激光雷達(dá)成為了較為可行的發(fā)展方向。喜歡特種行業(yè)的朋友應(yīng)該都聽過軍機(jī)、軍艦上搭載的相控陣?yán)走_(dá),而OPA光學(xué)相控陣激光雷達(dá)便是運(yùn)用了與之相似的原理,并把它搬到了車端。激光雷達(dá)在地質(zhì)勘探中實(shí)現(xiàn)了對地下礦藏的精確定位。河北激光雷達(dá)現(xiàn)貨直發(fā)
激光雷達(dá)在森林監(jiān)測中用于評估森林資源和健康狀況。安徽地面激光雷達(dá)
MEMS陣鏡激光雷達(dá),MEMS振鏡是一種硅基半導(dǎo)體元器件,屬于固態(tài)電子元件;它是在硅基芯片上集成了體積十分精巧的微振鏡,其主要結(jié)構(gòu)是尺寸很小的懸臂梁——反射鏡懸浮在前后左右各一對扭桿之間以一定諧波頻率振蕩,由旋轉(zhuǎn)的微振鏡來反射激光器的光線,從而實(shí)現(xiàn)掃描。硅基MEMS微振鏡可控性好,可實(shí)現(xiàn)快速掃描,其等效線束能高達(dá)一至兩百線,因此,要同樣的點(diǎn)云密度時(shí),硅基MEMSLidar的激光發(fā)射器數(shù)量比機(jī)械式旋轉(zhuǎn)Lidar少很多,體積小很多,系統(tǒng)可靠性高很多。安徽地面激光雷達(dá)