調(diào)頻連續(xù)波FMCW激光雷達,以三角波調(diào)頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理。藍色為發(fā)射信號頻率,紅色為接收信號頻率,發(fā)射的激光束被反復調(diào)制,信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射,反射會影響光的頻率,當反射光返回到檢測器,與發(fā)射時的頻率相比,就能測量兩種頻率之間的差值,與距離成比例,從而計算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據(jù)前方移動物體的速度而改變,結(jié)合多普勒效應,即可計算出目標的速度。優(yōu)點:每個像素都有多普勒信息,含速度信息;解決Lidar間串擾問題;不受環(huán)境光影響,探測靈敏度高;缺點:不能探測切向運動目標。激光雷達在智能機器人導航中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。浙江軌旁入侵激光雷達哪家好
在體積限制下,F(xiàn)lash激光雷達的功率密度不能很高。因此,F(xiàn)lash激光雷達目前的問題是,由于功率密度的限制,無法考慮三個參數(shù):視場角、檢測距離和分辨率,即如果檢測距離較遠,則需要放棄視場角或分辨率;如果需要高分辨率,則需要放棄視場角或檢測距離。Flash激光雷達采用面光源泛光成像,其發(fā)射的光線會散布在整個視場內(nèi),因此不需要折射就可以覆蓋FOV區(qū)域了,難點在于如何提升其功率密度從而提升探測精度和距離,目前通常使用VCSEL光源組成二維矩陣形成面光源。割草機激光雷達價格遠探測 70 米 @80% 反射率,Mid - 360 無懼室外強光,性能穩(wěn)定。
目前的激光雷達,不光只有光探測與測量,更是一種集激光、全球定位系統(tǒng)(GPS)和IMU(InertialMeasurementUnit,慣性測量裝置)三種技術(shù)于一身的系統(tǒng),用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM(數(shù)字高程模型)。這三種技術(shù)的結(jié)合,可以高度準確地定位激光束打在物體上的光斑,測距精度可達厘米級,激光雷達較大的優(yōu)勢就是"精確"和"快速、高效作業(yè)"。隨著激光雷達技術(shù)的進步與發(fā)展,星載激光雷達的研制和應用在20世紀90年代逐步成熟。2003年,NASA根據(jù)早先提出的采用星載激光雷達測量兩極地區(qū)冰面變化的計劃,正式將地學激光測高儀列入地球觀測系統(tǒng)中,并將其搭載在冰體、云量和陸地高度監(jiān)測衛(wèi)星上發(fā)射升空運行。
全固態(tài)激光雷達。顧名思義此激光雷達沒有任何機械擺動結(jié)構(gòu),自然也沒有旋轉(zhuǎn)。將機械化的激光雷達芯片化,體型更小、性能更好、壽命更可靠,但逃脫不了摩爾定律的軌道,目前有兩種方式。1. 光學相控陣式(OPA)固態(tài)激光雷達,OPA固態(tài)激光雷達完全沒有擺動固件,利用多個光源組成陣列,合成特定方向的光束,實現(xiàn)對不同方向的掃描。具有掃描速度快、精度高、可控性好、體積小(Quanergy激光雷達只有90x60x60mm)等優(yōu)點,缺點是易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,同時生產(chǎn)難度高。2.Flash固態(tài)激光雷達,F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達,也可以說是非掃描式,它可以在短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光,利用光陣構(gòu)建圖像,就像是照相機,快速記錄整個場景,減少了沒有了轉(zhuǎn)動與鏡片磨損,相對更為穩(wěn)定,不過缺陷也很明顯,比如探測距離較近,對處理器要求較高,相對應成本也高。激光雷達在考古發(fā)掘中用于繪制遺址的三維模型。
工業(yè)自動化與自動駕駛:工業(yè)自動化,機器人應用范圍包括無人送貨小車、自動清掃車輛、園區(qū)內(nèi)的接駁車、港口或礦區(qū)的無人作業(yè)車、執(zhí)行監(jiān)控或巡線任務的無人機等,這些場景的主要特點是路線相對固定、環(huán)境相對簡單、行駛速度相對較低(通常不超過30km/h)。激光雷達可安裝在AGV等小型車輛中,在工廠或倉庫中,集成激光雷達可以被用于導航自動化設(shè)備,如自動引導車和機器人,并幫助它們避免撞擊障礙物,以幫助其在無人環(huán)境下自動感知路線從而進行日常作業(yè)。在航海領(lǐng)域,激光雷達為船舶提供了安全導航保障。上海激光雷達現(xiàn)貨直發(fā)
激光雷達在安防領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對入侵者的快速識別和追蹤。浙江軌旁入侵激光雷達哪家好
20世紀90年代后期,全球定位系統(tǒng)及慣性導航系統(tǒng)的發(fā)展使得激光掃描過程中的精確即時定位定姿成為可能。1990年德國Stuttgart大學Ackermann教授領(lǐng)銜研制的世界上頭一個激光斷面測量系統(tǒng),這一系統(tǒng)成功將激光掃描技術(shù)與即時定位定姿系統(tǒng)結(jié)合,形成機載激光掃描儀。1993年,德國出現(xiàn)初個商用機載激光雷達系統(tǒng)TopScanALTM1020。1995年,機載激光雷達設(shè)備實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。此后,機載激光雷達技術(shù)成為了森林資源調(diào)查的重要補充手段。普遍應用于快速獲取大范圍森林結(jié)構(gòu)信息,如樹木定位、樹高計算、樹冠體積估測等,同時還為森林生態(tài)研究、森林經(jīng)營管理提供垂直結(jié)構(gòu)分層、碳儲量、枯枝落葉易燃物數(shù)量等參數(shù)估算信息。浙江軌旁入侵激光雷達哪家好