如今,LiDAR經(jīng)常用于創(chuàng)建所處空間的三維模型。自主導(dǎo)航是使用LiDAR系統(tǒng)生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的應(yīng)用之一。微型LiDAR系統(tǒng)甚至能夠嵌入在手機(jī)大小的設(shè)備中。LiDAR 在現(xiàn)實(shí)世界中如何發(fā)揮作用,自主導(dǎo)航中的態(tài)勢(shì)感知是LiDAR的一個(gè)較引人入勝的應(yīng)用。任何移動(dòng)車輛的態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)都需要同樣了解其周圍的靜止和移動(dòng)物體。例如,雷達(dá)技術(shù)長(zhǎng)期以來用于探測(cè)飛機(jī)。對(duì)于地面車輛,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LiDAR非常有用,因?yàn)樗軌虼_定物體的距離并且在方向性上非常精確。探測(cè)光束能夠在角度上精確定向并快速掃描,據(jù)此創(chuàng)建三維模型點(diǎn)云數(shù)據(jù)。因?yàn)檐囕v周圍的情況是高度動(dòng)態(tài)的,所以快速掃描能力對(duì)這類應(yīng)用至關(guān)重要。從 2D 升至 3D 感知,覽沃 Mid - 360 提升移動(dòng)機(jī)器人室內(nèi)建圖定位效率。陜西激光雷達(dá)規(guī)格
激光雷達(dá)的工作原理:對(duì)人畜無害的紅外光束Light Pluses發(fā)射、反射和接收來探測(cè)物體。能探測(cè)的對(duì)象:白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同,車道線和路面也是可以區(qū)分開來的。哪些物體無法探測(cè):光束無法探測(cè)到被遮擋的物體。車用激光雷達(dá)工作原理就是蝙蝠測(cè)距用的回波時(shí)間(Time of Flight,縮寫為TOF)測(cè)量方法。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,輸出點(diǎn)云,從而呈現(xiàn)出目標(biāo)物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。無人礦車激光雷達(dá)廠家直銷激光雷達(dá)的設(shè)計(jì)優(yōu)化提高了其在復(fù)雜環(huán)境中的可靠性。
探測(cè)距離,激光雷達(dá)標(biāo)稱的較遠(yuǎn)探測(cè)距離一般為150-200m,實(shí)際上距離過遠(yuǎn)的時(shí)候,采樣的點(diǎn)數(shù)會(huì)明顯變少,測(cè)量距離和激光雷達(dá)的分辨率有著很大的關(guān)系。以激光雷達(dá)的垂直分辨率為0.4°較遠(yuǎn)探測(cè)距離為200m舉例,在經(jīng)過200m后激光光束2個(gè)點(diǎn)之間的距離為,也就是說只能檢測(cè)到高于1.4m的障礙物。如下圖10所示。如果要分辨具體的障礙物類型,那么需要采樣點(diǎn)的數(shù)量更多,因此激光雷達(dá)有效的探測(cè)距離可能只有60-70m。增加激光雷達(dá)的探測(cè)距離有2種方法,一是增加物體的反射率,二是增加激光的功率。物體的反射率是固定的,無法改變,那么就只能增加激光的功率了。但是增加激光的功率會(huì)損傷人眼,只能想辦法增加激光的波長(zhǎng),以避開人眼可見光的范圍,這樣可以適當(dāng)增大激光的功率。探測(cè)距離是制約激光雷達(dá)的另一個(gè)障礙,汽車在高速行駛的過程中越早發(fā)現(xiàn)障礙物,就越能預(yù)留越多的反應(yīng)時(shí)間,從而避免交通事故。
工業(yè)自動(dòng)化與自動(dòng)駕駛:工業(yè)自動(dòng)化,機(jī)器人應(yīng)用范圍包括無人送貨小車、自動(dòng)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(wù)的無人機(jī)等,這些場(chǎng)景的主要特點(diǎn)是路線相對(duì)固定、環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單、行駛速度相對(duì)較低(通常不超過30km/h)。激光雷達(dá)可安裝在AGV等小型車輛中,在工廠或倉(cāng)庫(kù)中,集成激光雷達(dá)可以被用于導(dǎo)航自動(dòng)化設(shè)備,如自動(dòng)引導(dǎo)車和機(jī)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(dòng)感知路線從而進(jìn)行日常作業(yè)。激光雷達(dá)的輕便設(shè)計(jì)使其便于攜帶和操作。
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常火熱的垂直腔面發(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(cè)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(cè)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)。激光雷達(dá)在航空測(cè)量中提供了高精度的地理數(shù)據(jù)。遼寧激光雷達(dá)批發(fā)
激光雷達(dá)的掃描模式多樣,適應(yīng)不同場(chǎng)景的需求。陜西激光雷達(dá)規(guī)格
為了克服探測(cè)距離的限制,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)的表示廠商Ibeo、LedderTech開始在激光收發(fā)模塊進(jìn)行創(chuàng)新。車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)鼻祖Ibeo,則一步到位推出了單光子激光雷達(dá),Ibeo稱其為Focal Plane Array焦平面,實(shí)際也可歸為FlASH激光雷達(dá)。2019年8月27日,長(zhǎng)城汽車與德國(guó)激光雷達(dá)廠商Ibeo正式簽署了激光雷達(dá)技術(shù)戰(zhàn)略合作協(xié)議,三方合作的產(chǎn)品基礎(chǔ)就是ibeonEXT Generic 4D Solid State LiDAR。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)芯片化程度高,規(guī)?;慨a(chǎn)后大概率能拉低成本,隨著技術(shù)的發(fā)展,F(xiàn)LASH激光雷達(dá)有望成為主流的技術(shù)方案。陜西激光雷達(dá)規(guī)格