泛光面陣式(FLASH),泛光面陣式是目前全固態(tài)激光雷達中較主流的技術,其原理也就是快閃,它不像 MEMS 或 OPA 的方案會去進行掃描,而是短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光,再以高度靈敏的接收器,來完成對環(huán)境周圍圖像的繪制。我們以目前較為成熟的車載 MEMS 式激光雷達為例,講解其關鍵的硬件參數(shù)。這主要是因為激光發(fā)射器和接收器不能做在一起導致的,此方案本身便存在小量的誤差?,F(xiàn)在很多方案,都是向著共軸努力。激光雷達的測距精度,隨著距離的變化而變化。環(huán)境監(jiān)測時激光雷達追蹤污染物,評估區(qū)域環(huán)境質量。微波激光雷達廠家
從應用看,具備車規(guī)級量產實力的Tier1供貨商有法雷奧(Scala)、鐳神智能(CH32),Innovusion(Falcon)。2017年,奧迪A8為全球頭一款量產的L3級別自動駕駛的乘用車,其搭載的激光雷達便是法雷奧和Ibeo聯(lián)合研發(fā)的4線旋轉掃描鏡激光雷達。2020年,鐳神智能自主研發(fā)的CH32面世,成為全球第二款獲得車規(guī)級認證的轉鏡式激光雷達,目前已經(jīng)規(guī)?;桓稏|風悅享量產前裝車型生產。2022年,搭載Innovusion Falcon激光雷達的蔚來ET7上市,該款激光雷達為1550nm方案,等效300線數(shù)。從售價看,法雷奧Scala 2為900歐元(約6500元人民幣),已經(jīng)下降至車企可接受的價格范圍。浙江車載激光雷達Mid - 360 水平 360°、垂直 59° 視場角,提供點云數(shù)據(jù)輔助決策。
線數(shù),線數(shù)越高,表示單位時間內采樣的點就越多,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。分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關,夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當,約為0.1°,旋轉式激光雷達的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。探測距離,激光雷達的較大測量距離。在自動駕駛領域應用的激光雷達的測距范圍普遍在100~200m左右。測量精度,激光雷達的數(shù)據(jù)手冊中的測量精度(Accuracy)常表示為,例如±2cm的形式。精度表示設備測量位置與實際位置偏差的范圍。
二維掃描振鏡激光雷達,這類激光雷達的主要元件是兩個掃描器——多邊形棱鏡和垂直掃描振鏡,分別負責水平和垂直方向上的掃描。特點是掃描速度快,精度高。比如:一個四面多邊形,只移動八條激光器光束(相當于傳統(tǒng)的8線激光雷達),以5000rpm速度掃描,垂直分辨率為2667條/秒,120度水平掃描,在10Hz非隔行掃描下,垂直分辨率達267線。優(yōu)點:轉速越高,掃描精度越高;可以控制掃描區(qū)域,提高關鍵區(qū)域的掃描密度;多邊形可提供超寬FOV,一般可做到水平120度。MEMSLidar一般不超過80度;通光孔徑大,信噪比和有效距離要遠高于MEMSLidar;價格低廉,MEMS振鏡貴的要上千美元,多邊形激光掃描已經(jīng)非常成熟,價格只要幾十美元;激光雷達間抗干擾性強缺點:與MEMS技術比,其缺點是功耗高,有電機轉動部件。Mid - 360 以 360°x59° 超廣 FOV,增強移動機器人復雜環(huán)境感知力。
參數(shù)指標:(一)視場角,視場角決定了激光雷達能夠看到的視野范圍,分為水平視場角和垂直視場角,視場角越大,表示視野范圍越大,反之則表示視野范圍越小。以圖3中的激光雷達為例,旋轉式激光雷達的水平視場角為360°,垂直視場角為26.9°,固態(tài)激光雷達的水平視場角為60°,垂直視場角為20°。(二)線數(shù),線數(shù)越高,表示單位時間內采樣的點就越多,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。(三)分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關,夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當,約為0.1°,旋轉式激光雷達的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。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。上海軌旁入侵激光雷達市價
激光雷達在工業(yè)自動化中用于實時監(jiān)測生產線上的物體的位置。微波激光雷達廠家
也有使用相干法,即為調頻連續(xù)波(FMCW)激光雷達發(fā)射一束連續(xù)的光束,頻率隨時間穩(wěn)定地發(fā)生變化。由于源光束的頻率在不斷變化,光束傳輸距離的差異會導致頻率的差異,將回波信號與本振信號混頻并經(jīng)低通濾波后,得到的差頻信號是光束往返時間的函數(shù)。調頻連續(xù)波激光雷達不會受到其他激光雷達或太陽光的干擾且無測距盲區(qū);還可以利用多普勒頻移測量物體的速度和距離。調頻延續(xù)波 LiDAR 概念并不新穎,但是面對的技術挑戰(zhàn)不少,例如發(fā)射激光的線寬限制、線性調頻脈沖的頻率范圍、線性脈沖頻率變化的線性度,以及單個線性調頻脈沖的可復制性等。微波激光雷達廠家