半固態(tài)-棱鏡式激光雷達(dá),無人機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領(lǐng)域積累的電機精確調(diào)控技術(shù)及自動化產(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)部包括兩個楔形棱鏡,激光在通過頭一個楔形棱鏡后發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),通過第二個楔形棱鏡后再一次發(fā)生偏轉(zhuǎn)。控制兩面棱鏡的相對轉(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云狀態(tài)。這樣的好處是只要相對速度控制得當(dāng),在同一位置長時間掃描幾乎可以覆蓋整個區(qū)域。激光雷達(dá)的維護(hù)簡單,降低了使用成本。山西機器人激光雷達(dá)
目前全球激光雷達(dá)行業(yè)展現(xiàn)出群雄爭霸的格局,國內(nèi)廠商勢頭強勁。國外廠商進(jìn)入行業(yè)較早,具有先發(fā)優(yōu)勢;國內(nèi)廠商起步較晚,但正不斷縮小與國外廠商差距,甚至追平并反超。國外主要激光雷達(dá)廠商包括Velodyne、Luminar、Aeva、Valeo、Innoviz、Ibeo等;國內(nèi)主要激光雷達(dá)廠商包括禾賽科技、速騰聚創(chuàng)、鐳神智能、一徑科技、大疆覽沃等。國內(nèi)廠商持續(xù)發(fā)力,已在全球市場占據(jù)一席之地。2021年全球車載激光雷達(dá)市場份額靠前的公司中,中國廠商占據(jù)5席。法國巨頭Valeo以28%的市場份額獨占鰲頭。中國5大廠商合計市場份額達(dá)到26%。四川毫米波激光雷達(dá)在安全監(jiān)控領(lǐng)域,激光雷達(dá)能有效識別入侵者并觸發(fā)警報。
當(dāng)三維點較為稠密的時候,可以像視覺一樣提取特征點和其周圍的描述子,主要通過選擇幾何屬性(如法線和曲率)比較有區(qū)分度的點,在計算其局部鄰域的幾何屬性的統(tǒng)計得到關(guān)鍵點的描述子,而當(dāng)處理目前市面上的激光雷達(dá)得到的單幀點云數(shù)據(jù)時,由于點云較為稀疏,主要依靠每個激光器在掃描時得到的環(huán)線根據(jù)曲率得到特征點。而有了兩幀點云的數(shù)據(jù)根據(jù)配準(zhǔn)得到了相對位姿變換關(guān)系后,我們便可以利用激光雷達(dá)傳感器獲得的數(shù)據(jù)來估計載體物體的位姿隨時間的變化而改變的關(guān)系。比如我們可以利用當(dāng)前幀和上一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配,或者當(dāng)前幀和累計堆疊出來的子地圖進(jìn)行匹配,得到位姿變換關(guān)系,從而實現(xiàn)里程計的作用。
參數(shù)指標(biāo):(一)視場角,視場角決定了激光雷達(dá)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(dá)為例,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平視場角為360°,垂直視場角為26.9°,固態(tài)激光雷達(dá)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(nèi)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(dá)。(三)分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關(guān),夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達(dá)的垂直分辨率和水平分辨率大概相當(dāng),約為0.1°,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。激光雷達(dá)的遠(yuǎn)程測量能力使其適用于大型工程監(jiān)測。
從車規(guī)級應(yīng)用來看,小鵬P5配備2顆大疆Livox車規(guī)級棱鏡式激光雷達(dá),另外大疆Livox也獲得了一汽解放量產(chǎn)項目的定點 。針對單顆棱鏡式中心區(qū)域點云密集。兩側(cè)點云相對稀疏的情況,小鵬P5選擇在車前部署了2顆激光雷達(dá),前方提高至 180度的超寬點云視野,提高應(yīng)對近處車輛加塞、十字路口拐彎等復(fù)雜路況的通行能力。針對車規(guī)級設(shè)備需要在連續(xù)振動、高低溫、高濕高鹽等環(huán)境下連續(xù)工作的特點,固態(tài)激光雷達(dá)成為了較為可行的發(fā)展方向。喜歡特種行業(yè)的朋友應(yīng)該都聽過軍機、軍艦上搭載的相控陣?yán)走_(dá),而OPA光學(xué)相控陣激光雷達(dá)便是運用了與之相似的原理,并把它搬到了車端。激光雷達(dá)的掃描模式多樣,適應(yīng)不同場景的需求。天津覓道Mid-360激光雷達(dá)規(guī)格
激光雷達(dá)在考古發(fā)掘中用于繪制遺址的三維模型。山西機器人激光雷達(dá)
從應(yīng)用看,具備車規(guī)級量產(chǎn)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(chǎn)的L3級別自動駕駛的乘用車,其搭載的激光雷達(dá)便是法雷奧和Ibeo聯(lián)合研發(fā)的4線旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達(dá)。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(rèn)證的轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá),目前已經(jīng)規(guī)?;桓稏|風(fēng)悅享量產(chǎn)前裝車型生產(chǎn)。2022年,搭載Innovusion Falcon激光雷達(dá)的蔚來ET7上市,該款激光雷達(dá)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。山西機器人激光雷達(dá)