激光雷達(dá),也稱光學(xué)雷達(dá)(LIght Detection And Ranging)是激光探測(cè)與測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,它通過測(cè)定傳感器發(fā)射器與目標(biāo)物體之間的傳播距離,分析目標(biāo)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,從而呈現(xiàn)出目標(biāo)物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。自上世紀(jì)60年代激光被發(fā)明不久,激光雷達(dá)就大規(guī)模發(fā)展起來(lái)。而測(cè)距原理上目前主要以飛行時(shí)間(time of flight)法為主,利用發(fā)射器發(fā)射的脈沖信號(hào)和接收器接受到的反射脈沖信號(hào)的時(shí)間間隔來(lái)計(jì)算和目標(biāo)物體的距離。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)。四川激光雷達(dá)制造
激光雷達(dá)的應(yīng)用:1、水下地形測(cè)量,我們通常使用測(cè)深探測(cè)(或聲納)進(jìn)行水下調(diào)查。聲納發(fā)出砰砰聲并接收回聲。與LiDAR類似,它通過測(cè)量回波經(jīng)過的時(shí)間來(lái)計(jì)算距離。測(cè)深激光雷達(dá)與機(jī)載激光雷達(dá)不同,它使用綠色波長(zhǎng),通過使用這種波長(zhǎng),水下測(cè)繪可以一直測(cè)量到水底。同樣,河流和測(cè)深調(diào)查能夠繪制陸地和水生系統(tǒng)的地圖。2、洪水預(yù)警,通過使用LiDAR測(cè)量地表,水文學(xué)家可以建立數(shù)字高程模型。從這里,使用者可以在洪水發(fā)生之前繪制出容易被淹沒的區(qū)域。在這方面,激光雷達(dá)可以提供洪水預(yù)警系統(tǒng),保障居民生命財(cái)產(chǎn)安全。保險(xiǎn)公司也可以使用這些數(shù)據(jù)收取更高的保費(fèi),這只是保險(xiǎn)業(yè)中用于評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的眾多GIS應(yīng)用程序之一。深圳高精度激光雷達(dá)覽沃 Mid - 360 混合固態(tài)技術(shù),成就 360° 全向超大視場(chǎng)角優(yōu)越性能。
應(yīng)用層面,目前暫無(wú)車規(guī)級(jí)量產(chǎn)案例,OPA方案的表示企業(yè)為Quanergy。2021年8月,Quanergy對(duì)其OPA固達(dá)態(tài)激光雷達(dá)S3系列完成駕駛實(shí)測(cè)演示。測(cè)試結(jié)果顯示,S3系列固態(tài)激光雷達(dá)可以提供超過10萬(wàn)小時(shí)的平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF),在全光照下實(shí)現(xiàn)100米的探測(cè)性能,大規(guī)模量產(chǎn)后的目標(biāo)價(jià)格為500美元。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,F(xiàn)lash閃光激光雷達(dá)是目前純固態(tài)激光雷達(dá)較主流的技術(shù)方案。但是由于短時(shí)間內(nèi)發(fā)射大面積的激光,因此在探測(cè)精度和探測(cè)距離上會(huì)受到較大的影響,主要用于較低速的無(wú)人駕駛車輛,例如無(wú)人外賣車、無(wú)人物流車等,對(duì)探測(cè)距離要求較低的自動(dòng)駕駛解決方案中。
激光雷達(dá)的市場(chǎng)概況:全球市場(chǎng)概況,激光雷達(dá)過去用于工業(yè)測(cè)繪、氣象監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域,未來(lái)車載領(lǐng)域?qū)⒊蔀檩^重要細(xì)分。氣象監(jiān)測(cè)、地形測(cè)繪與車載、機(jī)器人領(lǐng)域?qū)す饫走_(dá)的技術(shù)要求不同,分屬不同細(xì)分市場(chǎng)。下游需求刺激行業(yè)快速發(fā)展,激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)百億美元。受益于無(wú)人駕駛、高級(jí)輔助駕駛(ADAS)和服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的需求,有望迎來(lái)高速增長(zhǎng)期。據(jù)Velodyne預(yù)測(cè),2022年智能駕駛將占總市場(chǎng)規(guī)模的60.5%,成為激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)較大的增長(zhǎng)極,工業(yè)、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人領(lǐng)域各占比24.4%、8.4%、4.2%。激光雷達(dá)的智能化校準(zhǔn)功能減少了人工干預(yù)的需要。
工作原理,F(xiàn)lash原本的意思為快閃。而Flash激光雷達(dá)的原理也是快閃,不像MEMS或OPA的方案會(huì)去進(jìn)行掃描,而是短時(shí)間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)區(qū)域的激光,再以高度靈敏的接收器,來(lái)完成對(duì)環(huán)境周圍圖像的繪制。因此,F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達(dá)屬于非掃描式雷達(dá),發(fā)射面陣光,是以2維或3維圖像為重點(diǎn)輸出內(nèi)容的激光雷達(dá)。某種意義上,它有些類似于黑夜中的照相機(jī),光源由自己主動(dòng)發(fā)出。Flash激光雷達(dá)的成像原理是發(fā)射大面積激光一次照亮整個(gè)場(chǎng)景,然后使用多個(gè)傳感器接收檢測(cè)和反射光。但較大的問題是,這種工作模式需要非常高的激光功率。激光雷達(dá)的掃描速度快,提高了數(shù)據(jù)處理效率。mid-40激光雷達(dá)廠商
激光雷達(dá)的輕便設(shè)計(jì)使其便于攜帶和操作。四川激光雷達(dá)制造
視場(chǎng)角與分辨率,激光雷達(dá)視場(chǎng)角分為水平視場(chǎng)角和垂直視場(chǎng)角,水平視場(chǎng)角即為在水平方向上可以觀測(cè)的角度范圍,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)旋轉(zhuǎn)一周為 360°,所以水平視場(chǎng)角為 360°。垂直視場(chǎng)角為在垂直方向上可以觀測(cè)的角度,一般為 40°。而它并不是對(duì)稱均勻分布的,因?yàn)槲覀冎饕切枰獟呙杪访嫔系恼系K物,而不是把激光打向天空,為了良好的利用激光,因此激光光束會(huì)盡量向下偏置一定的角度。并且為了達(dá)到既檢測(cè)到障礙物,同時(shí)把激光束集中到中間感興趣的部分,來(lái)更好的檢測(cè)車輛,激光雷達(dá)的光束不是垂直均勻分布的,而是中間密,兩邊疏。 可以看到激光雷達(dá)的有一定的偏置,向上的角度為 15°,向下的為 25°,并且激光光束中間密集,兩邊稀疏。四川激光雷達(dá)制造