半固態(tài)-棱鏡式激光雷達(dá),無人機(jī)廠商大疆孵化覽沃科技(Livox)入局激光雷達(dá),便是采用的棱鏡式掃描方案,大疆利用其在無人機(jī)領(lǐng)域積累的電機(jī)精確調(diào)控技術(shù)及自動(dòng)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(dá)技術(shù)構(gòu)筑護(hù)城河。工作原理,棱鏡式激光雷達(dá)也稱為雙楔形棱鏡式激光雷達(dá),內(nèi)部包括兩個(gè)楔形棱鏡,激光在通過頭一個(gè)楔形棱鏡后發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),通過第二個(gè)楔形棱鏡后再一次發(fā)生偏轉(zhuǎn)??刂苾擅胬忡R的相對(duì)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(dá)累積的掃描圖案形狀狀若菊花,而并非一行一列的點(diǎn)云狀態(tài)。這樣的好處是只要相對(duì)速度控制得當(dāng),在同一位置長時(shí)間掃描幾乎可以覆蓋整個(gè)區(qū)域。四探頭激光雷達(dá)的廣角掃描設(shè)計(jì)可覆蓋大范圍,適用于工業(yè)自動(dòng)化和物流倉儲(chǔ)等場景的智能導(dǎo)航需求。山東激光雷達(dá)規(guī)格
激光雷達(dá)的FOV,F(xiàn)OV指激光雷達(dá)能夠探測到的視場范圍,可以從垂直和水平兩個(gè)維度以角度來衡量范圍大小,下圖比較形象的展示了激光雷達(dá)FOV范圍,之所以要提到FOV是因?yàn)楹竺娌煌募夹g(shù)路線基本都是為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)FOV區(qū)域內(nèi)探測。垂直FOV:常見的車載激光雷達(dá)通常在25°,形狀呈扇形;水平FOV:常見的機(jī)械式激光雷達(dá)可以達(dá)到360°范圍,通常布置于車頂;常見的車載半固態(tài)激光雷達(dá)通??梢赃_(dá)到120°范圍,形狀呈扇形,可布置于車身或車頂。Hap激光雷達(dá)廠家直銷激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中扮演著眼睛的角色,可以快速準(zhǔn)確地獲取車輛周圍的物體信息,實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃。
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(hào)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(jí)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)。
工作原理,相控陣?yán)走_(dá)發(fā)射的是電磁波,OPA(Optical Phase Array的簡稱,即光學(xué)相控陣)激光雷達(dá)發(fā)射的是光,而光和電磁波一樣也表現(xiàn)出波的特性,所以原理上是一樣的。波與波之間會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,通過控制相控陣?yán)走_(dá)平面陣列各個(gè)陣元的電流相位,利用相位差可以讓不同的位置的波源會(huì)產(chǎn)生干涉(類似的是兩圈水波相互疊加后,有的方向會(huì)相互抵消,有的會(huì)相互增強(qiáng)),從而指向特定的方向,往復(fù)控制便得以實(shí)現(xiàn)掃描效果。利用光的相干性質(zhì),通過人為控制相位差實(shí)現(xiàn)不同方向的光發(fā)射效果;我們知道光和電磁波一樣也表現(xiàn)出波的特性,因此同樣可以利用相位差控制干涉讓激光“轉(zhuǎn)向”特定的角度,往復(fù)控制實(shí)現(xiàn)掃描效果。國產(chǎn)激光雷達(dá)在技術(shù)不斷創(chuàng)新的支撐下走上自主可控的發(fā)展道路,為國內(nèi)市場提供高水平的激光雷達(dá)產(chǎn)品。
對(duì)于激光的波長,目前主要使用使用波長為905nm和1550nm的激光發(fā)射器,波長為1550nm的光線不容易在人眼液體中傳輸。故1550nm可在保證安全的前提下較大程度上提高發(fā)射功率。大功率能得到更遠(yuǎn)的探測距離,長波長也能提高抗干擾能力。但是1550nm激光需使用InGaAs,目前量產(chǎn)困難。故當(dāng)前更多使用Si材質(zhì)量產(chǎn)905nm的LiDAR。通過限制功率和脈沖時(shí)間來保證安全性。技術(shù)原理,激光雷達(dá)探測的具體技術(shù)可以分為TOF飛行時(shí)間法與相干探測方法。其中ToF方法可以進(jìn)一步區(qū)分為iToF和dToF方法;飛行時(shí)間(ToF)探測方法,通過直接計(jì)算發(fā)射及接收電磁波的時(shí)間差測量被測目標(biāo)的距離;相干探測方法(如:FMCW),通過測量發(fā)射電磁波與返回電磁波的頻率變化解調(diào)出被測目標(biāo)的距離及速度。激光雷達(dá)的輕便設(shè)計(jì)使其便于攜帶和操作。地面激光雷達(dá)市場價(jià)格
激光雷達(dá)的智能化處理提高了數(shù)據(jù)解析的自動(dòng)化水平。山東激光雷達(dá)規(guī)格
激光雷達(dá)的應(yīng)用:1、林業(yè)調(diào)繪,森林中的樹木結(jié)構(gòu)和高度的可視化是LiDAR應(yīng)用真正成功的領(lǐng)域。但激光雷達(dá)真的能“穿透”樹木嗎?想象一下,你站在森林中間,抬頭看。你能看到陽光嗎?如果您可以看到光線透過,那么LiDAR也可以。當(dāng)你知道樹的高度和地面的高度時(shí),你就會(huì)得到一個(gè)真正的垂直剖面,如果你真的想要一個(gè)3D植被結(jié)構(gòu),地面LiDAR也可以生成逼真的3D模型。其實(shí),地球科學(xué)激光高度計(jì)系統(tǒng)(GLAS)是頭一個(gè)從太空繪制森林地圖的激光測距(LiDAR)儀器。2、確定土地用途,激光雷達(dá)分類代碼包括地面、植被(低,中,高)、建筑、架空導(dǎo)線、公路、鐵路和水等等,每個(gè)分類定義都來自反射的激光脈沖。甚至通過多期數(shù)據(jù)監(jiān)測可以穩(wěn)定地了解我們星球的動(dòng)態(tài)變化,包括氣候變化。山東激光雷達(dá)規(guī)格