半固態(tài)-棱鏡式激光雷達,無人機廠商大疆孵化覽沃科技(Livox)入局激光雷達,便是采用的棱鏡式掃描方案,大疆利用其在無人機領域積累的電機精確調(diào)控技術及自動化產(chǎn)線,有信心克服棱鏡軸承或襯套壽命的難題,也為其激光雷達技術構筑護城河。工作原理,棱鏡式激光雷達也稱為雙楔形棱鏡式激光雷達,內(nèi)部包括兩個楔形棱鏡,激光在通過頭一個楔形棱鏡后發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),通過第二個楔形棱鏡后再一次發(fā)生偏轉(zhuǎn)??刂苾擅胬忡R的相對轉(zhuǎn)速便可以控制激光束的掃描形態(tài)。與前面提到的掃描形式不同,棱鏡激光雷達累積的掃描圖案形狀狀若菊花,而并非一行一列的點云狀態(tài)。這樣的好處是只要相對速度控制得當,在同一位置長時間掃描幾乎可以覆蓋整個區(qū)域。覽沃 Mid - 360 帶來全新感知方案,助力移動機器人功能升級。北京微波激光雷達渠道
多傳感器融合,在環(huán)境監(jiān)測傳感器中,超聲波雷達主要用于倒車雷達以及自動泊車中的近距離障礙監(jiān)測,攝像頭、毫米波雷達和激光雷達則普遍應用于各項 ADAS 功能中。四類傳感器的探測距離、分辨率、角分辨率等探測參數(shù)各異,對應于物體探測能力、識別分類能力、三維建模、抗惡劣天氣等特性優(yōu)劣勢分明。各種傳感器能形成良好的優(yōu)勢互補,融合傳感器的方案已成為主流的選擇。激光雷達LiDAR的全稱為Light Detection and Ranging激光探測和測距,又稱光學雷達。重慶高精度激光雷達激光雷達的精密設計使其能在狹小空間內(nèi)準確測量。
發(fā)射模組:Flash激光雷達采用的是垂直腔面發(fā)射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,VCSEL),比其他激光器更小、更輕、更耐用、更快、更易于制造,并且功率效率更高。接收模組:Flash激光雷達的性能主要取決于焦平面探測器陣列的靈敏度。焦平面探測器陣列可使用PIN型光電探測器,在探測器前端加上透鏡單元并采用高性能讀出電路,可實現(xiàn)短距離探測。對于遠距離探測需求,需要使用到雪崩型光電探測器,其探測的靈敏度高,可實現(xiàn)單光子探測,基于APD的面陣探測器具有遠距離單幅成像、易于小型化等優(yōu)點。優(yōu)點:一次性實現(xiàn)全局成像來完成探測,無需考慮運動補償;無掃描器件,成像速度快;集成度高,體積??;芯片級工藝,適合量產(chǎn);全固態(tài)優(yōu)勢,易過車規(guī)缺點:激光功率受限,探測距離近;抗干擾能力差;角分辨率低
優(yōu)劣勢分析:優(yōu)點:FLASH激光雷達較大的優(yōu)勢在于可以一次性實現(xiàn)全局成像來完成探測,且成像速度快。體積小,易安裝,易融入車的整體外觀設計。設計簡潔,元件極少,成本低。信號處理電路簡單,消耗運算資源少,整體成本低。刷新頻率可高達3MHz,是傳統(tǒng)攝像頭的10萬倍,實時性好,因此易過車規(guī)。缺點:不過FLASH激光單點面積比掃描型激光單點大,因此其功率密度較低,進而影響到探測精度和探測距離(低于50米)。要改善其性能,需要使用功率更大的激光器,或更先進的激光發(fā)射陣列,讓發(fā)光單元按一定模式導通點亮,以取得掃描器的效果。激光雷達在安防領域?qū)崿F(xiàn)了對入侵者的快速識別和追蹤。
從車規(guī)級應用來看,小鵬P5配備2顆大疆Livox車規(guī)級棱鏡式激光雷達,另外大疆Livox也獲得了一汽解放量產(chǎn)項目的定點 。針對單顆棱鏡式中心區(qū)域點云密集。兩側點云相對稀疏的情況,小鵬P5選擇在車前部署了2顆激光雷達,前方提高至 180度的超寬點云視野,提高應對近處車輛加塞、十字路口拐彎等復雜路況的通行能力。針對車規(guī)級設備需要在連續(xù)振動、高低溫、高濕高鹽等環(huán)境下連續(xù)工作的特點,固態(tài)激光雷達成為了較為可行的發(fā)展方向。喜歡特種行業(yè)的朋友應該都聽過軍機、軍艦上搭載的相控陣雷達,而OPA光學相控陣激光雷達便是運用了與之相似的原理,并把它搬到了車端。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。重慶高精度激光雷達
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優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:MEMS激光雷達因為擺脫了笨重的「旋轉(zhuǎn)電機」和「掃描鏡」等機械運動裝置,去除了金屬機械結構部件,同時配備的是毫米級的微振鏡,這較大程度上減少了MEMS激光雷達的尺寸,與傳統(tǒng)的光學掃描鏡相比,在光學、機械性能和功耗方面表現(xiàn)更為突出。其次,得益于激光收發(fā)單元的數(shù)量的減少,同時MEMS振鏡整體結構所使用的硅基材料還有降價空間,因此MEMS激光雷達的整體成本有望進一步降低。劣勢:MEMS激光雷達的「微振鏡」屬于振動敏感性器件,同時硅基MEMS的懸臂梁結構非常脆弱,外界的振動或沖擊極易直接致其斷裂,車載環(huán)境很容易對其使用壽命和工作穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。北京微波激光雷達渠道