要知道光速是每秒30萬公里。要區(qū)分目標厘米級別的精確距離,那對傳輸時間測量分辨率必須做到1納秒。要如此精確的測量時間,因此對應的測量系統(tǒng)的成本就很難降到很低,需要使用巧妙的方法降低測量難度。首先,我們需要明確,激光雷達并不是單獨運作的,一般是由激光發(fā)射器、接收器和慣性定位導航三個主要模塊組成。當激光雷達工作的時候,會對外發(fā)射激光,在遇到物體后,激光折射回來被CMOS傳感器接收,從而測得本體到障礙物的距離。從原理來看,只要需要知道光速、和從發(fā)射到CMOS感知的時間就可以測出障礙物的距離,再結合實時GPS、慣性導航信息與計算激光雷達發(fā)射出去角度,系統(tǒng)就可以得到前方物體的坐標方位和距離信息??脊虐l(fā)掘使用激光雷達掃描遺址,助力文物保護研究。安徽機器人激光雷達
關于實際量程:雷達對特定目標的實際量程會受到如下因素的影響:1、目標漫反射率,目標漫反射率不但與材質(zhì)有關,也與表面朝向有關。目標漫反射率越高,實際量程就越遠;2、反射面積,目標表面被激光光斑覆蓋的面積。覆蓋面積越大,實際測量距離越遠;3、透光罩臟污程度,雷達的透光罩臟污會造成透光性能下降,透光性能下降得越多,測量能力越差,透光率下降至 60%時,測量能力可能完全失效;4、大氣條件,雷達的實際測量能力同時受到大氣條件的影響,特別是在戶外工作時。大氣的光傳播能力越差,雷達的實際測量能力越低。在極端天氣條件 (例如濃霧)下,測量能力會完全失效。天津汽車激光雷達批發(fā)激光雷達的耐用性保證了其在惡劣環(huán)境下的長期穩(wěn)定運行。
激光光源,由于激光器發(fā)射的光線需要投射至整個FOV平面區(qū)域內(nèi),除了面光源可以直接發(fā)射整面光線外,點光源則需要做二維掃描覆蓋整個FOV區(qū)域,線光源需要做一維掃描覆蓋整個FOV區(qū)域。其中點光源根據(jù)光源發(fā)射的形式又可以分為EEL(Edge-Emitting Laser邊發(fā)射激光器)和VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser垂直腔面發(fā)射激光器)兩種,二者區(qū)別在于EEL激光平行于襯底表面發(fā)出(如圖1),VCSEL激光垂直于襯底表面發(fā)出(如圖2)。其中VCSEL式易于進行芯片式陣列布置,通常使用此類光源進行陣列式布置形成線光源(一維陣列)或面光源(二維陣列),VCSEL光源剖面圖與二維陣列光源芯片示意圖如下
新思科技提供的多個光學和光子學工具,可用于支持LiDAR的系統(tǒng)級和元件級設計:CODE V 光學設計軟件,用于在LiDAR系統(tǒng)中設計光學接收系統(tǒng)。光學設計應用:在 LiDAR系統(tǒng)中優(yōu)化接收器上的圈入能量。使用CODE V優(yōu)化LiDAR中的接收光學系統(tǒng),LightTools 照明設計軟件能模擬雨滴、霧霾等大氣環(huán)境對光信號探測造成的影響,并能獲取返回光程數(shù)據(jù)以解決飛行時間計算問題。用于 LiDAR 和激光光源的功能。使用LightTools模擬LiDAR光學系統(tǒng),Photonic Solutions光子方案模擬工具,能夠對LiDAR系統(tǒng)中的多個組件進行優(yōu)化設計。安裝布置靈活,覽沃 Mid - 360 滿足移動機器人各種復雜安裝場景。
激光雷達的分類,激光雷達行業(yè)具有較高的技術水準與技術壁壘,并同時具有技術創(chuàng)新能力強與產(chǎn)品迭代速度快的特征。其技術發(fā)展方向與半導體行業(yè)契合度高,激光雷達系統(tǒng)中主要的激光器、探測器、控制及處理單元均能從半導體行業(yè)的發(fā)展中受益,收發(fā)單元陣列化以及主要模塊芯片化是未來的發(fā)展趨勢。激光雷達可分成一維(1D)激光雷達、二維(2D)掃描激光雷達和三維(3D)掃描激光雷達。1D激光雷達只能用于線性的測距;2D掃描激光雷達只能在平面上掃描,可用于平面面積與平面形狀的測繪,如家庭用的掃地機器人;3D掃描激光雷達可進行3D空間掃描,用于戶外建筑測繪,它是駕駛輔助和自助式自動駕駛應用的重要車載傳感設備。3D激光雷達可進一步分成3D扇形掃描激光雷達和3D旋轉式掃描激光雷達。在智能物流中引導 AGV 小車,提升貨物搬運倉儲效率。四川割草機激光雷達
激光雷達的工作原理基于光的傳播速度和反射原理,實現(xiàn)高精度測距。安徽機器人激光雷達
測遠能力: 一般指激光雷達對于10%低反射率目標物的較遠探測距離。較近測量距離:激光雷達能夠輸出可靠探測數(shù)據(jù)的較近距離。測距盲區(qū):從激光雷達外罩到較近測量距離之間的范圍,這段距離內(nèi)激光雷達無法獲取有效的測量信號,無法對目標物信息進行反饋。角度盲區(qū):激光雷達視場角范圍沒有覆蓋的區(qū)域,系統(tǒng)無法獲取這些區(qū)域內(nèi)的目標物信息。角度分辨率:激光雷達相鄰兩個探測點之間的角度間隔,分為水平角度分辨率與垂直角度分辨率。相鄰探測點之間角度間隔越小,對目標物的細節(jié)分辨能力越強。安徽機器人激光雷達